Технологія випробування мікросхеми К155 ЛА7 за категорією К5 (стр. 1 из 7)

Міністерство освіти і науки України

Запорізька державна інженерна академія

Факультет електроніки та електронних технологій

Кафедра фізичної та біомедичної електроніки

Пояснювальна записка

до курсового проекту

з дисципліни: «Діагностика, контроль та випробування

напівпровідникових приладів»

на тему: «Технологія випробування

МС К155 ЛА7 за категорією К5»

Запоріжжя, 2009

РЕФЕРАТ

Курсовий проект містить: 45 сторінок, 8 рисунків, 1 таблицю, 2 плакати форматом А1, 14 джерел літератури.

Мета проекту: привести випробування мікросхеми за категорією К5

Задачі проекту:

- провести аналіз методів контролю в виробництві ІМ;

- провести випробування мікросхеми 155 серії ЛА7

В даному проекті розглядається обладнання, методи та технологія контролю в розробці інтегральних мікросхем. Описано проведення випробування за категорією К5 (випробування на багатократні удари, на зміни температури, на вологостійкість та на лінійне прискорення) мікросхеми серії 155. Призначення та область застосування мікросхем 155. Розглядається структура, зовнішній вигляд та конструкція камери тепла та холоду, камери тепла та вологи, стенду для випробування на багатократні удари, центрифуги.

КОНТРОЛЬ, РОЗРОБКА ІМС, КЛІМАТИЧНІ ВИПРОБУВАННЯ, НАДІЙНІСТЬ, МІКРОСХЕМА СЕРІЇ 155, КАМЕРИ ТЕПЛА ТА ХОЛОДУ, КАМЕРИ ТЕПЛА ТА ВОЛОГИ.

ЗМІСТ

Вступ

IМетоди контролю якості інтегральних мікросхем

1.1 Оптичні методи контролю

1.1.1 Візуально-оптичний метод

1.1.2 Інтерференційний метод

1.1.3 Поляризаційний метод

1.1.4 Фотометричний метод

1.1.5 Спектральний метод

1.1.6 Метод лазерного сканування

1.2 Методи контролю розподілу температурних полів

1.2.1 Контактні методи

1.2.2 Безконтактні методи

1.3 Радіаційні методи контролю

1.3.1 Рентгенівські методи

1.3.2 Фотоакустична спектроскопія (ФАС)

IIІнтегральна мікросхема К155 ЛА7

IIIВипробування інтегральної мікросхеми К155 ЛА7

3.1 Вплив зміни температури середовища

3.1.1 Механізм дії температур

3.1.2 Робота камери тепла і холоду

3.2 Випробування на багатократні удари

3.2.1 Механізм дії удару

3.2.2 Характеристики режимів випробування

3.2.3 Прилади для випробування

3.3 Випробування на вплив лінійного навантаження

3.4 Вплив підвищеної вологості

3.4.1 Процес випробування

3.4.2 Камери тепла і вологи

IV Випробування мікросхеми при ступені жорсткості i

Висновки

Використана література

ВСТУП

Якість та надійність інтегральних мікросхем (ІМ) визначається досконалістю матеріалів конструкції, відпрацьованістю та контрольованістю виробничих процесів.

Для контролю якості матеріалів та технологічних процесів виготовлення ІМ необхідно користуватися методами, що мають високу чутливість та точність. Ці методи повинні забезпечити:

- визначення концентрації домішки в діапазоні

з точністю 1% та профілів розподілу легуючих домішок за глибиною з дозволяючою спроможністю біля на глибині ;

- вивчення структури та складу поверхневих шарів з чутливістю до 1% моноатомного шару на глибині до

;

- визначення поверхневих конфігурацій з дозволяючою спроможністю

і точністю вимірювання відстані порядку на площині до ;

- візуалізація динаміки роботи готових (ІМ) та їх елементів і ін.

Необхідно зазначити, що істотний вплив на важливі параметри ІМ роблять процеси, що відбуваються на атомному та молекулярному рівнях, в мікробарах, мікрооб’ємах та особливо на поверхнітвердихтіл. Збільшення ступеня інтеграції призводить до різкого підвищення впливу стану поверхні твердого тіла на відтворення та працездатність ІМ. Тому дуже важливий розвиток методів дослідження та контролю поверхонь. До того ж під терміном «поверхня» розуміють межу двох фаз або двох матеріалів, що мають різні фізико-хімічні властивості (тверде тіло – вакуум, метал – напівпровідник). Товщина поверхневого шару визначається конкретними фізико-хімічними механізмами її «обурення» і може складатися з частин моноатомного шару до десятків моноатомних шарів.

I. МЕТОДИ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ІНТЕГРАЛЬНИХ МІКРОСХЕМ

При виробництві ІМ користуються різними методами контролю, які не змінюючи якості, параметри і характеристики ІМ, дозволяють за вторинними або безпосередніми ознаками знаходити дефекти, провести аналіз якості виготовлених ІМ та її елементів.

Неруйнівний контроль в порівнянні з іншими методами контролю має цілий ряд переваг: по-перше, дозволяє дослідити виріб в процесі розробки, виготовлення, та експлуатації; по-друге, може вводитися в технологічні процеси виробництва. Використання комплексу фізико-хімічних засобів неруйнівного контролю може на

порядки зменшити інтенсивність відмов ІМ, виключити в деяких випадках довгострокові, дорогі і інколи малоінформативні руйнівні методи контролю.

Комбінації методів технологічного контролю дають настільки широкий комплекс інформації, що для його розшифровки та обробки потрібно більше часу, ніж для самих вимірювань. Тому необхідне широке використання обчислювальної техніки всіх рівнів – від мікропроцесорів до потужних електронних обчислювальних систем з широким колом задач: обробка інформації, розпізнавання, автоматизації функціонального управління, зв’язку з ЕОМ та ін.

Значний вплив на розвиток приладів для контролю робить створення технологічного обладнання нового покоління, в якому ці прилади використовуються в якості вбудованих датчиків контролю і управління технологічними процесами або моделей післяопераційного контролю, що дозволяє створити гнучкі виробничі системи від автоматичних ліній до програмно-орієнтованих комплексів.

1.1 Оптичні методи контролю

Оптичні методи контролю знайшли широке використання в виробництві ІМ. Вони дозволяють контролювати склад і властивості матеріалів, проводити дослідження, операційний контроль структур та аналіз технологічних процесів шляхом реєстрації інтенсивності, фази, спектрального складу, поляризації та просторового розподілення оптичного випромінювання, що взаємодіє з дослідними об’єктами або випромінюваного ними. Оптичні методи дослідження базуються на таких явищах, як відображення, поглинання, інтерференція і дифракція світла. При виготовленні ІМ використовуються різні матеріали, які по-різному взаємодіють з оптичним випромінюванням. Ця взаємодія визначається властивостями матеріалів, їх геометрією, зовнішніми умовами, а також спектральним складом, поляризацією та фазою уживаного випромінювання.

Оптичні методи можна класифікувати на візуально-оптичні (мікроскопічні), інтерференційні, спектральні, поляризаційні, нефелометричні, фотометричні та ін..

1.1.1 Візуально-оптичний метод

Цей метод контролю полягає в візуальному огляді під мікроскопом дослідного виробу та порівнянні його з еталонним зразком або з його зображенням. Якість цього ряду технологічних операцій при виготовленні ІМ контролюється візуально, за допомогою різних мікроскопів, що працюють в видимому, інфрачервоному і ультрафіолетовому діапазонах спектра.

За допомогою цього метода контролюються: зовнішній вигляд основи і кришок корпусу ІМ, зварні та паяні шви, спай скло – метал, контакті площадки, якість золотого покриття дна основ; зовнішній вигляд фотошаблонів і заготівель для них (наявність включень, пухирів, сколів, плям і т. ін.); якість поверхні Au, Al-проволоки (сторонні включення, наявність плівок, тріщин); зовнішній вигляд напівпровідникових пластин після механічної та хімічної обробки (наявність плям, сколів, сліди забруднення); чистота поверхні епітаксійних структур (трипіраміди, ямки, риски), а також визначають щільність слідів кристалів, висоту дефектів росту; зовнішній вигляд пластин після окислення (сліди забруднення, щільність плям, що світяться і ін.); зовнішній вигляд пластин при нанесенні фоторезисту (включення, пухирі, напливи); деформацію маскованого рел’єфа при задублюванні, якість процесу фотолітографії після проявлення, травлення і зняття фоторезисту (макродефектність, повнота стравлення окислу, різкість краю протравленних вікон, якість сполучення шарів, відповідність топології, колір контактних площин, геометричні розміри вікон); якість поверхні пластин після металізації та оджигу (інородці включення, подряпини, рівномірність блиску); якість анізотропного травлення при ізоляції елементів (форма краю, плоскісність дна, площа травлення); зовнішній вигляд кристалу після ломки (дефекти скрайбирування, дефекти фотолітографії), після приєднання кристала (якість приплавлення), правильність монтажу і ін.

Візуально-оптичний метод контролю широко використовується для аналізу відмов всіх виробів. При цьому методі використовуються мікроскопи різних типів: МБС-1, МБС-2, МБС-200, МССО та ін.

1.1.2 Інтерференційний метод

Сутність інтерференційного методу полягає в отриманні інформації про об’єкт після утворення в площині зображення відповідного розподілу інтенсивності і фази оптичного випромінювання, що пройшло через об’єкт або відображеного об’єктом. Інтерференційний метод використовується для контролю: