Способ контроля качества напыленных алюминиевых покрытий

Способ контроля качества напыленных алюминиевых покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к процессам напыления металлических покрытий, и может быть использовано в электронной и других отраслях промышленности для контроля качества напыленных алюминиевых покрытий. Цель изобретения - повышение точности контроля качества напыленных алюминиевых покрытий. Способ включает пассивирование в растворе, содержащем, г/л: CRO<SB POS="POST">3</SB> 0,02-2

NH<SB POS="POST">4</SB>F 0,001-0,3

смачиватель 0,5-3

вода остальное, в течение 20-180 с, последующее удаление излишков раствора, и нагревание до 50-200°С и селективное травление. 1 табл.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1) С 23 С 22/73

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4478845/27-02 (22) 30.08.88 (46) 07. 12. 90. Бюл. N - 45 (72) С.В ° Васильковский и З.Р.Муратова (53) 620.197.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 388062, кл. С 23 С 22/27, 1973.

Технология тонких пленок. Справочник. — M. Советское радио, 1977, т. 2 с. 230-31..(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА НАПЫЛЕННЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к микроэлектронике, в частности.к процесИзобретение относится к микроэлектронике, в частности к процессам напыления металлических покрытий, и может быть использовано для контроля качества напыленных алюминиевых покрытий в электронной, радио и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точности, контроля качества напыленных алюминиевых покрытий.

Согласно способу контроля напыленных алюминиевых покрытий,включающему селективное травление покрытий,. их предварительно выдерживают в растворе, содержащем, г/л:

Cr0 0,02-2,0

ИН Г 0,001-0,3

Смачиватель 0,5- 3,0 Вода Остальное в течение 30-180 с с последующим уда„„SU, 1611986 А 1

2 сам напыления металлических покрытий, и может быть использовано в электронной и других отраслях промышленности для контроля качества напыленных алюминиевых покрытий. Цель изобретения — повышение точности контроля качества.напыленных алюминиевых покрытий. Способ включает пассивирование в растворе, содержащем, г/л. CrO> 0,02-2; NH

1 табл..лением излишков раствора и нагревании до 50-200 С.

В результате обработки алюминиевого покрытия в растворе, содержащем хроматы, происходит их адсорб.ция, а последующая термическая обработка вызывает пассивацию металлического покрыт.ля. Адсорбционная способность алюминиевого покрытия зависит от состояния его поверхности.

Установлено, что, чем лучше вакуум, чем меньше остаточных газов, тем сильнее происходит пассивация ме- . таллического покрытия, соответственно, тем меньше скорость его травления.

При этом диапазон времени травления одинаковых по толщине пленок в зависимости от условий качества напыления, и в частности, от вакуума в напылительной камере по сравнению с временем

1б!1986 висит от режимов напыления, так как защитные свойства примесей, гвключаемых в металлические пленки за счет остаточнаи атмосферы, довольно низкие.

Нижняя граница концентраций раствора, содержащего пассивирующие компоненты, определяется началам процесса пассивации, верхняя — снижением воспроизводимости скорости страьливания пассивированной пленки.

Диапазон времени выдержива.!Ня в пассивирующем растворе определяется минимальным временем, необходимым г0! травления без предлагаемой даполнг!тель-. ной обработки расширяется в 4-60 раз.

Соответственно во столько же раз увеличивается чувствительность метода контроля праце сса напыления. При э том становится возможным контролировать не только непосредственно качество собственного процесса нагыления,, но и соблюдение режимов этапа охлаждения подложки после напыления, Зта важно при необходимости галучения пленок для приборов, работающих в

СВЧ-диапазоне, где рабочими слоями являются верхние металлические слои.

Расширение диапазона времени стравливания пленки, можно обьяснить. тем, что напыленная пленка обладает повышенной адсорбционной способностью за счет наличия на ее павеЬхнасти сво- 20 бодных связей, Количества этих связей и соответственно степень адсарбции тем выше, чем качественней в более высоком вакууме проводят процесс, так как именно остаточные газы и в 25 первую очередь кислорац, как.наиболее активный, связывается с атомами металла, образуя: а поверхности окислы или просто экранируя этг! связ1! за счет адсОр!Оции и хема сор М., ."! Ooo т!32 тст 0 венно падает адсорбцианиан способность. металлической лавер;.с!Ос.и„

Послецующее удаленн= 3!;,òêoB pnc! вора, на! р!Нмер,, центрифуг:poBBл!еь! позволяет сильнее выявить 1меннО B.n""

\з сарбцнонную часть пасснвирующей ioM поненты..

А последую!!!ий нагрев иа !заздух::= да 50- 200 С приладит к пассивации металлической пленки за с!!е! ос",àB 40 шихся на поверхности пассивирующих компонентов.

Время стра!зливания напь;ленного алюминиевого покрытия без праве, ценил этих дог!Олнительных операц1гй мала задля г!Олучениц равновесного состояния этаг а адсо.рбции, каторoå находится в диапазоне 30-180 с.

Меньше 30 с ухудшается воспроизвадимость процесса, выше 180 с неоправдана увеличивается трудоемкость.

Нижняя температурная граница определяется началом интенсивного термализа пассивирующей компоненты. Повышение температуры нагревания на воздухе вьш!е 200 С снижает степень пассивации, чта говорит о полном термолизе пасснвирующей компоненты и повышение ее выше этой границы экономичности нецелесообразно.

Навьгм па сравнению с известным способом является установление эффекта разницы адсарбции пассивирующей компоненты напьн!немых алюминиевых г!Окрытий ат незначительных примесей, вносимых остаточной атмосферой в процессе напыления пленок, за счет чего расширяется диапазон скорости травления напыленнай пленки и увеличивается чувствительность (точность) метода контроля. Кроме этого, определяются,cнкрет1!ые составы и режимы цля контроля процесса напыления алюминиевых покрытий.

Бвсце.!не цопалнительных операций: выдерж..-ванин в растворе выше указан:.!аго состаза в течение 30-180 с удалепне избытков рас.вора и нагревание на воздухе да 50--200 С, г!ривадит к о

ПОВЫШЕНН!О ТОЧНОСТИ КОНТРОЛЯ.

На кварцевые пластины напыляют пленку ал!сминисвую HB установке

УРМЗ.279.0il методом термического распыления. Затем пластину выдерживают и растворе с различными режимамн, излишки раствора удаляют центрнфугираванием и нагревают на воздуха да темг!ературы t в течение 10 мин.

Далее проводят травление пленки алюминия з травитепе состава: Н Р04, 200 мм„ П 80 б0 мм; 8110 20 мк при

32-34 С.

Контраст !.равления Определялся как частное от деления времени трав;опия —..ленки алюминия после обработки к времени травления пленки алюми !ия без Обработки, Режгггы прапесса напыления и обработки пленки алюминия представлены з -.àблице 1, Бремя стравл!!вания наггь!ленных при разных режимах пленок а.!поминия одинакавсй тал!!!нн!! без обработки (по

1611986 известйому способу) по сравнению с наиболее качественно напыляемыми (опыт 1, таблица) отличаются в I1,2 раза, время же травления пленок алюминия, обрабатываемых по предлагаемому способу, колеблется в диапазоне 4-60 раз с более точной градацией качества времени травления, что увеличивает и достоверность условий проведения напылительного процесса.

Использование. предлагаемого способа для контроля качества напыленных алюминиевых сплавов, заключающегося в их селективном травлении, обеспечит повышение точности контроля качества напыленных алюминиевых покрытий.

Формула изобретения

КонтВремя галл Тола!ина Режимы

Режимы обработки травлераст ! ,травления

Температура

ПОДЛОЖКИ С ния онцентрацня растворов нгредиентов, г/л авление камепленки — — ал!еминия рею мм т.ст. с-!о

ТемпераСто ММбР

Время выдерхивания при на- при н пылении пуске атмос феры туры тер мообрабо ки, С в растворе, с

По известному способу

1 А. миний

2 3 А

lООО -Зх!С 6 1ОО

1000 «Зх1 с 100

1000 8х 1 о 200

105 l ° 2 ! оо мини!!

II п

-4х l О 100

5х!С 100

1000 looa

6О

По предлагаемому

40 0,01

40 0,02

4О О,8

40 1,5

40 2,0

40 2,5

4и О,8

40 0,8

6О О,В

90 0,8

4а о,uz

95 1,1

i iC 1,2 способу

0,0005 0,25

0,00! 0,5

О,ai 0,8

О,3 З,О

О,О! О,8

0,01 0,8

О,O! 0,8 о,ul и,8

0,032 0 5

lOOO ооо

1000 !

Соо ооо ооо ооо . !ооо

1ООО

-Зхl с 100

Зх!С 100

Зх l с 100

Зх1 0 100

Зх!О 100, Зх!С 100

"5х!С 100

«8х!О 200

4х10 luo

-5хlС 100

ЗхlС 100

7

9 10

1l ! г

13

14

18О !

2DO

lza

1Zo гс

120

l2O

25С

12О

120 !20 ! го

120

1,05

4,0

37,8

53,0

60,0 г4,1

5,5

21,4

34,9

4,5

27,6

362

51ОО

205О

39С

2 350! ооо ооо осо осо ооо

0,5

0,5

0,5

0 5

0,80

-5хlс

Вх!С б

4х!О

-б

-Б 5õ10 Зк1О

120.17

l6

19

1ÎÎ

200 ! оо оо оо

40 ьо

40 о,ог

0,02

0,02

0 02

0,8 о,u3z

u,озг

o,u3ã

0,032 о,о!! гс

120 !

20 !

20 гьо

120

3,и

15,5

24,0

5,0

i,4

Составитель Н.Рь галина

Редактор Н. Ро гулич Техред M. Дидык Корректор Т.Малец

Заказ 3815 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по .изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 и

lI

И

И

И

И и и

И и

Ал!амин ии

II

It

° °

Способ контроля качества напылен5 ных алюминиевых покрытий заключающийУ ся в их селективном травлении, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля качества напыленных алюминиевых покрытий, их предварительно выдерживают в растворе, содержащем, г/л:

СхОЗ 0,02-2,0 ин4Р,. 0,001-0,3

Смачиватель 0,5-3,0

Вода Остальное в течение 30-180 с с последующим удалением излишков раствора и нагреванием до 50-200 С.