Controllo di qualità adeguata di circuito integrato (IC) componenti è fondamentale durante la fase di sviluppo, consentendo ai progettisti di processo e di valutare la funzionalità di un nuovo dispositivo prima che raggiunga la prova finale del pacchetto, dove la realizzazione tardiva di difetti di progettazione può essere estremamente costoso in termini di time-to-market problemi. Linea di controllo della produzione è anche importante per mantenere gli standard di qualità e controllare le proprietà dei materiali provenienti da fornitori esterni. Caratterizzazione del circuito integrato Il Nano Durometro (NHT) dal CSM Instruments ha già dimostrato il suo valore di essere in grado di misurare con precisione le proprietà meccaniche di IC pastiglie legame alluminio. Tuttavia, la sua combinazione di precisione di posizionamento (<1 micron) e la misura automatica di durezza e modulo elastico su scala nanometrica, lo rendono ideale per la caratterizzazione dei diversi tipi di struttura IC. Ad esempio, un IC moderna può essere composto da molte piste del circuito, che sono depositati su oro, rame o alluminio. Questi sono di solito i film sottili dello spessore di 0,5-3,0 micron e la carreggiata possono essere piccole come 10 micron. Il substrato può essere un substrato relativamente dura (per esempio, silicio), ma in altri casi può essere un materiale molto più morbido (ad esempio, polimeri) come quelle usate per le teste di stampa. L'adesione del fi lm al substrato è una considerazione importante, così come la durezza e modulo elastico. Nanoindentazione Nanoindentazione possono rivelare informazioni importanti per quanto riguarda l'integrità strutturale di un rivestimento certo. Per il caso di tamponi di legame in alluminio, che deve servire la duplice funzione di una sonda-testing e la piattaforma di legame, proprietà meccaniche devono essere accuratamente controllata. Durezza insufficiente dei risultati film segna macchia profonda (durante la sonda-test) che poi impedire una buona adesione tra il blocco e il filo d'oro di collegamento. Inoltre, se il pad è troppo morbida poi detriti sostanziale può essere prodotta quando la punta della sonda entra in contatto con esso, essendo questa una considerazione molto importante in un ambiente di particelle sensibili. L'osservazione della superficie topografica (ad esempio, microscopia a scansione di forza (SFM)) è utile anche per misurare la rugosità della superficie di contatto con parti IC come rugosità elevate può indurre un'usura precoce, o nuocere alla funzionalità del dispositivo specifico.  Figura 1. Microscopio ottico di un nanoindentazione 200 milioni eseguita su un pad adesivo circolare costituito da una pellicola di alluminio 1 micron depositati su un substrato di silicio. Applicazione Il microscopio ottico mostrato in fig. 1 mostra una rientranza 200 mN posto al centro di un pad adesivo circolare (diametro pad = 40 micron). In questo caso, la profondità di penetrazione è leggermente superiore allo spessore pad al fine di indagare la deformazione che viene prodotto. Questo può essere utilizzato per simulare l'effetto di una punta della sonda contattando il pad durante la procedura di test del dispositivo. Rientro attraverso il rivestimento può anche causare la rottura o delaminazione di rivestimenti certo dal substrato. Ciò consente di resistenza alla frattura da indagare oltre alla durezza e il modulo. Fig. 2 mostra un brano tipico d'oro su cui condurre uno nanoindentazione è stata iscritta. Controllo di posizione ad alta precisione è necessaria al fine di misurare le proprietà dell'oro indipendentemente a quelli della struttura Si circostante. La dimensione del rientro è importante anche perché se è troppo grande allora le proprietà meccaniche misurate possono non essere rappresentativi del materiale pista da sola.  Figura 2. Microscopio ottico di nanoindentations collocato nella struttura Si di un dispositivo IC (a sinistra) e su una conduzione oro traccia (a destra). Si noti che la precisione di posizionamento della NHT permette il rientro di essere accuratamente posizionato all'interno di una pista di larghezza 15 micron. Il brano è prodotto da incisione litografica, dopo di che l'oro è depositato dallo sputtering nel canale prefabbricato. |