Разработка методики оценки допустимых уровней дефектности тонких металлических пленок : Применительно к сборке ИС в полимерные корпуса

• Автор: Тыщишин, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 05.27.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ДЕФЕКТЫ В ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПЛЕНКАХ

1.1. Требования к тонким металлическим плнкам. . .

1.2. Виды дефектов в тонких металлических плнках. .

1.3. Причины и стадии возникновения дефектов .

1.3.1 Образование дефектов упаковки

1.3.2 Образование дислокаций.

1.3.3 Образование двойников

1.3.4 Образование границ между зародышами при двойственном расположении

1.4. Образование пор.
1.6. Структура переходной зоны плнкаподложка. .
1.6. Возникновение напряжений
1.6.1. Структурные внутренние напряжения.
1.6.2. Фазовые внутренние напряжения.
1.6.3. Физикохимические внутренние напряжения. . . .
1.6.4. Термоконденсационные напряжения.
1.6.5. Термические напряжения при охлаждении
и при нагревании.
Выводы по главе 1 . .
Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ПЛЕНОК И ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ДЕФЕКТОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТОНКИХ ПЛЕНКАХ . . .
2.1. Термодинамическая теория гетерогенной конденсации
2.1.1. Изобарический и изотермический процесс конденсации
2.1.2. Термодинамика образования зародыша.
2.1.3. Критический радиус
2.2. Скорость образования зародышей
скорость конденсации.
2.3. Зарождение макроскопических пор.
2.4. Скорость образования пор в пленке.
2.5. Уменьшение несоответствия решеток
пленки и подложки
2.6. Сравнение теории с экспериментом
2.7. Модели микродефектов.
2.8. Методика оценки допустимых уровней дефектности
структуры металлических пленок.
Выводы по главе II
Влияние давления остаточного газа
на пористость в пленке.
Влияние температуры на пористость в пленке.
Влияние скорости осаждения пленки
на пористость в пленке.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ В ПЛЕНКАХ . .
3.1. Экспериментальная методика получения
и исследования пленок алюминия.
3.2. Сравнение экспериментальных
и теоретических результатов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
Литература


Оптимизация режимов технологического процесса изготовления ИС немыслима без учета дефектности структуры металлических пленок. Дефектность структуры металлических пленок, вызванная неоднородностью физических и химических свойств материалов, приводит к нестабильности ее технологических и эксплуатационных свойств. До настоящего времени отсутствует системный подход к проектированию технологического процесса изготовления ИС, что снижает его эффективность и затрудняет переналадку при частой смене номенклатуры изделий. ИС недостаточное внимание уделяется дефектности структуры исходных компонентов, которая оказывает существенное влияние на выход годных изделий. Широкое использование металлизированных металлических подложек при изготовлении ИС делают актуальной проблему снижения уровня дефектности металлических тонких пленок. Одним из путей решения этой проблемы является оптимизация режимов нанесения пленок с учетом дефектности структуры металлических пленок. Практически никогда не удается избежать дефектов при получении металлических пленок. В связи с этим актуальным и важным для оптимизации технологических режимов изготовления ИС является определение допустимых уровней дефектности металлических пленок. Целью диссертационной работы являются теоретические и экспериментальные исследования дефектности пленок, построение на их основе моделей дефектов и создание методики определения допустимых уровней дефектности тонких металлических пленок. Используемые научные теории, положения и разделы. Научные положения, выдвигаемые на защиту. Научная новизна. В работе впервые проведен комплексный анализ технологических факторов воздействующих на пористость пленок. Разработана методика определения допустимых уровней дефектности тонких металлических пленок. Получены зависимости описывающие влияние технологических и эксплуатационных факторов на параметры дефектов их эволюцию и трансформацию на различных стадиях жизни дефектов. Апробация работы. Результаты диссертационной работы использовались в научно-исследовательских работах, выполненных на кафедре "Технологии приборо- и машиностроения" в рамках госбюджетных тем и в лекционном материале по курсу: "Технология приборостроения" в МГИЭТ(ТУ). Результаты диссертационной работы в виде методики оценки допустимых уровней дефектности тонких металлических пленок использовались при отбраковке полупроводниковых интегральных микросхем серии К-1, КР на стадии входного контроля на предприятии "Винницкий ламповый завод" г. Винницы. Годовой экономический эффект от внедрения на год составил 0 тыс. На протяжении с по год при совместном техническом сотрудничестве с НИИ "Гелий" г. Винницы была опробована методика оценки допустимых уровней дефектности тонких металлических пленок при отбраковке мощных МДП, У-ДМОП, ВСИТ транзисторов на стадии входного контроля. Годовой экономический эффект от внедрения на год составил 0 тыс. Москва, ), "Микроэлектроника и информатика-" (Москва, ). Публикации. Основные научные и практические результаты диссертационной работы опубликованы в 4 статьях, 5 тезисах научных докладов и 3 отчетах о научно-исследовательской работе. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержание диссертации изложено на 5 страницах машинописного текста и иллюстрируется рисунками и 1 таблицей к основному тексту, список литературы включает в себя 2 наименования. В главе 1 диссертации представлен литературный обзор по исследованиям структурной дефектности в тонких пленках. В главе 2 представлены теоретические исследования структурной дефектности в пленках и созданные на их основе модели дефектов, что позволило определить влияние технологических факторов на величину пористости в пленке, оценить величину напряжений в пленке вызванных несоответствием параметров кристаллических решеток пленки и подложки и разработать методику оценки допустимых уровней дефектности пленок. В главе 3 даны результаты экспериментальных исследований влияния режимов техпроцесса на пористость пленки.