рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Электролитические и оптические методы контроля РЭСИ

Работа сделанна в 2008 году

Электролитические и оптические методы контроля РЭСИ - раздел Связь, - 2008 год - Электролитические И Оптические Методы Контроля Рэси» Минск, 2008 Эле...

Электролитические и оптические методы контроля РЭСИ» МИНСК, 2008 Электрография. Электролит состоит из бензидина, поверхностно-активного вещества и коллоида. Далее к ячейке прикладывают напряжение 5-10 В при 1 мкА и вы¬держивают 5-10 мин. При приложении к ячейке напряжения неокрашенный раствор солянокислого бензидина окисляется с образованием темно-синих продуктов.После проведения процесса электрографии на фильтрованной бу¬маге получается зеркальное изображение сквозных дефектов в виде темных пятен, форма и размер которых точно соответствует дефектам в диэлектриче¬ской пленке.

Процесс изображен на рисунке 1. Электрофорез. Электрофорез – движение заряженных частиц, находящихся в виде суспен¬зии в жидкости, в электрическом поле между двумя электродами на одном из которых происходит осаждение частиц.Процесс включает в себя: стадию заряда частиц, транспортирования в электрическом поле и осаждения. Положительно заряженными частицами оказываются частицы гидроокисей металлов, органических красителей, отри¬цательно заряженными - частицы металлов, сульфидов и др. Ячейка для элек¬трофореза представлена на рис. 2. В качестве электролита используется ацетон или метиловый спирт. Расстояние между электродами 5 мм, время процесса 3 мин напряжение до 80В. При малой толщине окисла <<0,02 мкм наблюдаются дефекты, локализо¬ванные непосредственно вблизи поверхности полупроводника (возможно, они возникли после механической полировки поверхности). До 0,04 мкм плот¬ность выявленных дефектов возрастает, а затем быстро падает (рис.3). Рисунок 1 – Принципиальная схема установки для электрохимической автогра¬фии 1 – анод; 2 – кремниевая подложка; 3 – диэлектрическая пленка; 4 – мембранная бумага; 5 – катод.

Рисунок 2 – Испытательная ячейка для электрофореза 1 – исследуемая структура; 2 – электрододержатель; 3 – электролит; 4 – второй электрод (катод). Рисунок 3 – Зависимость плотности дефектов от толщины слоя SiO2 Этот характер кривой можно объяснить дополнительным выявлением сквозных дислокаций через тонкую пленку окисла.

При более толстом слое окисла d = 0,04 мкм эффект сквозных дислокаций ослабевает, выявляются только несквозные дефекты.

При толщинах более 0,08 мкм выявляются де¬фекты, образованные в результате осаждения пленок.Как видно из рис. 4 плотность пор, выявленная методом электролиза (нижняя кривая), много меньше плотности дефектов, выявленных электрофорезным декорированием (верхняя кривая), в связи с тем, что электролиз не способен выявить "скры¬тые дефекты" и выявляет только сквозные поры. Электрофорез позволяет об¬наруживать следующие виды дефектов: сквозные и несквозные поры окисла, скопления примесей вблизи поверхности.

Декорирование с помощью коронного разряда. Этот метод является модификацией электрофорезного декорирования.На первом этапе процесса ионы коронного разряда осаждаются на поверхность образца и заряжают диэлектрические участки пленки.

Этот заряд создает электрическое поле. Источником положительно заряженных ионов служит проволочная сетка, подсоединенная к высоковольтному источнику постоян¬ного тока, обеспечивающему напряжение до ±10 кВ и ток до 6 мА. Сетка рас¬полагается в 2 см над пластиной. Рисунок 4 – Зависимость плотности дефектов от приложенного напряжения для методов 1 – электрофореза; 2 – электролиза. На втором этапе образец погружается в суспензию, состоящую из заряжен¬ных частиц.При совпадении знаков зарядов осаждаемых частиц и диэлектрической пленки осаждение частиц идет в местах дефектов - происходит прямое деко¬рирование, которое менее полезно, чем обратное, так как дефекты оказыва¬ются закрытыми осадком.

При противоположных знаках зарядов частиц и диэлектрической пленки, частицы осаждаются всюду, кроме дефектов и окружающих их областей. Та¬кой процесс называется обратным декорированием.Недостатком метода явля¬ется необходимость работы с высокими напряжениями и необходимость тща¬тельной очистки поверхности пластины.

Рисунок 5 – Схема процесса осаждения заряженных частиц на заряженную подложку а) прямое декорирование; б) обратное декорирование Сравнительная оценка параметров электрохимических методов обнаруже¬ния дефектов в слоях двуокиси кремния представлена в таблице 1. Таблица 1 Сравнительные характеристики параметров электрохимических ме¬тодов контроля Название метода Чувствительность, мкм Разрешающая способность, мкм Электролиз (пузырьковый) 0,3 40-60 Электрография: а) Цветные реакции 0,5 2-5 б) На фотобумаге 0,1 - 0,3 200 - 300 Электрофорез 0,1 - 0,3 10-30 Декорирование с помо¬щью коронного разряда 1 -5 Оптический контроль Оптические методы неразрушающего контроля основаны на анализе взаимо¬действия оптического излучения с объектом контроля.

Методы оп¬тического контроля и области их применения приведены в ГОСТ 23479-79 и ГОСТ 24521-80. Спектр оптических излучений подразделяется по длине волны на три уча¬стка: инфракрасное излучение (от 1 мм до 780 нм), видимое излучение (от 780 нм до 380 нм) и ультрафиолетовое излучение (от 380 нм до 10 нм). Разрешающая способность оптических методов: где А – коэффициент преломления среды (материала между наблюдаемым объектом и линзами); &#955; – длина волны. 2&#945; – максимальный угол при вершине конуса лучей, попадающих в точку изображения на оптической оси; D – числовая апертура линз объектива; F – фокусное расстояние; D – диаметр апертуры (диафрагмы) (см. рис. 6). Для самых лучших современных объективов величина А, в случае воздуха, может достигать 0.95, а при заполнении пространства между объектом и объ¬ективом маслом эта величина может быть увеличена до 1,5. Разрешение самых лучших оптических микроскопов достигает 0,3 мкм. Оптическими методами можно контролировать качество кристаллов и оснований ИС, монтажа, свар¬ных и паяных соединений, плёнок и т. д. Основные методы оптического кон¬троля приведены в таблице 2. Рассмотрим наиболее часто применяющиеся методы оптического контроля в технологии РЭСИ. Визуально-оптический контроль.

Одними из наиболее распространённых приборов визуального контроля являются микроскопы - бинокулярный, стереоскопический и проекционный.

Точность контроля объекта при работе с проекционным экраном несколько меньше, чем при наблюдении в окуляр.

Бинокулярные и проекционные микроскопы можно разделить на «эписко-пические», (для контроля в отражённых лучах) и диаскопические (для кон¬троля в проходящих лучах). Оптическая схема эпископического проектора представлена на рис. 7. Контроль осуществляется в светлом поле зрения.

Основным недостатком яв¬ляется малая яркость и недостаточная контрастность изображений. Диаскопические проекторы представляют собой либо просмотровую лупу создающую мнимое, прямое, увеличенное изображение, либо проекционное устройство, создающее действительное, обратное, увеличенное изображение.

Различают линзовые и зеркальные диаскопы. Оптическая схема линзового диаскопа представлена на рис. 8. Рассматривание кадра осуществляется при освещении либо от специального источника света с искусственной подсвет¬кой, либо на каком-нибудь ярком фоне с естественной подсветкой. Оптиче¬ская схема зеркального диаскопа представлена на рис. 9. Интерферометрический контроль. Среди интерферометрических выделяют три характерных метода. Цветовой метод.Основан на свойстве тонких прозрачных плёнок, нане¬сённых на отражающую подложку, менять свой цвет в зависимости от толщи¬ны (явление интерференционных световых лучей, отражённых от границы раздела «плёнка — воздух» и «плёнка — подложка»). Цвета плёнок двуокиси кремния в зависимости от толщины приведены в таблице 3. Рисунок 6 – Оптическая схема Рисунок 7 – Оптическая схема эпископического проектора Таблица 2 Оптические методы неразрушающего контроля и области их применения.

Название метода Область при¬менения Контролируе¬мые параметры Чувст¬витель¬ность Отно-ситель ная по¬греш¬ность, % Факторы, ограничиваю¬щие область применения 1. Визуальный Дефектоскопия, контроль размеров Дефектность, отклонение от заданной формы изделия 0,1 мм - Диапазон длин волн должен быть 0,38 - 0,76 мкм 2. Визуально – оптический Дефектоскопия с помощью микроскопов и проекционных устройств Размеры изделий, дефектов, отклонений от заданной формы 0,6 А 0,1-1,0 Минимальная яркость объекта контроля не менее 1 кд/м2 3. Фотометрический Контроль параметров осаждения тонких пленок Интенсивность излучений, отражаемых или пропускаемых контролируемыми структурами 0,6 А 5 - 4. Реф-лексомет-рический Контроль шероховатости поверхности изделий Коэффициент отражения 0,6 А 1,0 - 5. Денси-тометри-ческий Контроль оптической плотности прозрачных пленок Коэффициент пропускания, оптическая плотность А 1,0 Применим для нерассеи-вающих прозрачных сред 6. Нефе-лометри-ческий Анализ структуры кристаллов Коэффициент рассеивания, концентрация включений 0,6 А 1,0 - 7. Реф¬ракцион¬ный Контроль оп¬тических сред Показатель преломления 0,6 А 0,01 Применим для оптиче¬ски прозрач¬ных сред 8. Интер-феромет-рический Контроль тол¬щины, шеро¬ховатости и размеров из¬делий Толщина, раз¬меры изделий 0,1 0,1 Поверхность изделий должна быть отполирован¬ной 9. Ди¬фракци¬онный Контроль размеров тон¬ких волокон, формы острых кромок, от¬верстий Диаметры во¬локон, разме¬ры дефектов, острых кромок 0,1 1,0 Размеры де¬фектов долж¬ны быть сравнимы с длиной волны света 10. Спек¬тральный Контроль спектральных характеристик изделий в проходящем и отраженном свете Спектральные коэффициен¬ты отражения, поглощения, пропускания, концентрация вещества 10-4 1,0 - 11. Поля¬ризаци¬онный Контроль на¬пряжений в прозрачных средах, анализ степени поля¬ризации ис¬точников све¬та, эллипсо-метрическая толщиномет-рия (одновре¬менно кон¬троль толщи¬ны и показа¬теля прелом¬ления) Вращение плоскости по¬ляризации, толщина и показатель преломления 1,0 Применим только для оптически прозрачных сред.

– Конец работы –

Используемые теги: Электролитические, Оптические, Методы, контроля, РЭСИ0.084

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Электролитические и оптические методы контроля РЭСИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Радиоволновые, радиационные методы контроля РЭСИ. Методы электронной микроскопии
Область применения СВЧ-методов радиоволнового вида неразрушающего контроля приведен в таблице 1 и в ГОСТ 23480-79. Табл. 1 – Радиоволновые методы… Из¬менение зазора между антеной преобразователя и поверхностью конт-роля.… Неоднознач¬ность отсчета при изменении толщины более 0,5А,Е Измене¬ние диэлектри¬ческих свойств материала объек-тов…

Акустические и капиллярные методы контроля РЭСИ. Электролиз (пузырьковый метод)
При посто¬янной толщине и однородном материале контролируемого изделия уровень ин¬тенсивности УЗК, падающих на приемник, почти постоянен, а… Если на пути УЗК встречается дефект, то часть ультразвуковой энергии… Это возможно при условии получения резонанса вслед¬ствие совпадения собственной частоты объекта и частоты возбуждаемых…

Статистические показатели себестоимости продукции: Метод группировок. Метод средних и относительных величин. Графический метод
Укрупненно можно выделить следующие группы издержек, обеспечивающих выпуск продукции: - предметов труда (сырья, материалов и т.д.); - средств труда… Себестоимость является экономической формой возмещения потребляемых факторов… Такие показатели рассчитываются по данным сметы затрат на производство. Например, себестоимость выпущенной продукции,…

Оптические методы НК. Прямой контроль в оптической (световой) микроскопии
При изготовлении изделий микроэлектроники применяются различные материалы (металлы, полупроводники, диэлектрики), которые по разному взаимодействуют… По физическим методам, с помощью которых извлекается информация о… Волновые свойства света. Монохроматический луч света представляется как плоскопараллельная электромагнитная волна с…

Сравнение эффективности методов сортировки массивов: Метод прямого выбора и метод сортировки с помощью дерева
При прямом включении на каждом шаге рассматриваются только один очередной элемент исходной последовательности и все элементы готовой… Полностью алгоритм прямого выбора приводится в прогр. 3. Таблица 2. Пример… Можно сказать, что в этом смысле поведение этого метода менее естественно, чем поведение прямого включения.Для С имеем…

Электромагнитные и тепловые методы контроля РЭСИ
Существуют три основных метода возбуждения вихревых токов в объекте: - помещение изделия в катушку (метод проходной катушки); - накладывание катушки… Если поме¬стить изделие в поле этой катушки, то в нем возбуждаются вихревые… Такое исключение осуществляется фазовой настройкой. Частотный метод часто используют, например, при измерении толщины…

Электрические и магнитные методы контроля РЭСИ
Рисунок 2 – Схема воздействия характеристик объекта контроля на электриче¬ские параметры При пропускании через электропроводящий объект… При пропускании переменного тока разность потенциалов будет зависеть и от… С помощью двух из них (токопрово-дящих) к контролируемому участку подводится ток, а два других измеритель¬ные измеряют…

Методы решения жестких краевых задач, включая новые методы и программы на С++ для реализации приведенных методов
Стр. 8. Второй алгоритм для начала счета методом прогонки С.К.Годунова.Стр. 9. Замена метода численного интегрирования Рунге-Кутта в методе прогонки… Стр. 10. Метод половины констант. Стр. 11. Применяемые формулы… Стр. 62. 18. Вычисление вектора частного решения неоднородной системы дифференциальных уравнений. Стр. 19. Авторство.…

ТЕМА 3. ПРЕДМЕТ МИСТЕЦТВА. СТИЛЬ І ХУДОЖНІЙ МЕТОД. ФУНКЦІЇ МИСТЕЦТВА. Предмет мистецтва. Поняття стилю і художнього методу
План... Предмет мистецтва Художній образ Зміст і форма...

Структура и принцип действия устройства контроля перегона методом счета осей
Отличительные особенности системы: структурное резервирование устройств обработки сигнала с использованием мажоритарного принципа «два из трех»;… Первичные обмотки всех катушек соединены последовательно и согласно. Начало… Фаза сигнала зависит от того, над какой из катушек в данный момент находится центр колеса. Если колесо находится над…

0.037
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам