RU198664U1 - TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF FILLING WITH POLY-SILICON OF SILICON CAPACITORS WELLS - Google Patents
TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF FILLING WITH POLY-SILICON OF SILICON CAPACITORS WELLS Download PDFInfo
- Publication number
- RU198664U1 RU198664U1 RU2020114107U RU2020114107U RU198664U1 RU 198664 U1 RU198664 U1 RU 198664U1 RU 2020114107 U RU2020114107 U RU 2020114107U RU 2020114107 U RU2020114107 U RU 2020114107U RU 198664 U1 RU198664 U1 RU 198664U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- silicon
- grooves
- polysilicon
- filling
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009658 destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004100 electronic packaging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N octafluorocyclobutane Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Областью применения предлагаемой полезной модели является микроэлектроника, а именно устройство для оперативного контроля качества заполнения поликремнием колодцев в полупроводнике, при производстве кремниевых конденсаторов.Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества и оперативности контроля.Указанный результат достигается тем, что в отличие от известного, в предлагаемом тестовом элементе для контроля качества заполнения поликремнием колодцев кремниевых конденсаторов, содержащем полупроводниковую пластину, сформированный на ней рельеф из вытравленных колодцев, поверхность которых покрыта слоем диэлектрика и заполненных поликремнием, тестовые колодцы выполнены в форме канавок, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем ширину канавок А берут равной диаметру колодца рабочего кремниевого конденсатора, а длину канавок D выбирают из формулы 4H/tgα≥D≥2H/tgα, где Н - наибольшая глубина канавок, α - угол шлифования тестового элемента.The field of application of the proposed utility model is microelectronics, namely, a device for operational control of the quality of filling with polysilicon wells in a semiconductor in the production of silicon capacitors. The technical result of the proposed utility model is to improve the quality and efficiency of control. the proposed test element for quality control of filling the wells of silicon capacitors with polysilicon, containing a semiconductor plate, a relief formed on it from etched wells, the surface of which is covered with a dielectric layer and filled with polysilicon, the test wells are made in the form of grooves located in two mutually perpendicular directions, and the width of the grooves A is taken equal to the diameter of the well of the working silicon capacitor, and the length of the grooves D is chosen from the formula 4H / tgα≥D≥2H / tgα, where H is the greatest depth of the grooves, α is the grinding angle of the test element ...
Description
Областью применения предлагаемой полезной модели является микроэлектроника, а именно устройство для оперативного контроля качества заполнения поликремнием колодцев в полупроводнике, при производстве кремниевых конденсаторов.The field of application of the proposed utility model is microelectronics, namely, a device for operational control of the quality of filling with polysilicon wells in a semiconductor, in the production of silicon capacitors.
Контроль качества заполнения поликремнием колодцев кремниевых конденсаторов проводится посредством выполнения косого шлифа (см. книгу Р. Бургер, Р. Донован. Основы технологии кремниевых интегральных микросхем. Окисление, диффузия эпитаксия. - М.: Мир, 1969. - 298-299 с.).Quality control of filling the wells of silicon capacitors with polysilicon is carried out by performing an oblique section (see the book R. Burger, R. Donovan. Fundamentals of technology of silicon integrated circuits. Oxidation, diffusion epitaxy. - M .: Mir, 1969. - 298-299 p.) ...
Метод косого шлифа является методом разрушающего контроля и используется в электронной технике, в частности в микроэлектронике, при анализе дефектов кристаллов полупроводниковых приборов и микросхем, для определения глубин залегания р-n переходов, толщин эпитаксиальных структур, толщин окисла, а также глубин вытравленных в полупроводнике колодцев. При изготовлении косого шлифа поверхность шлифовки составляет малый угол с поверхностью полупроводникового кристалла, что приводит к «расширению» сечения полупроводникового кристалла. В таком случае глубины и толщины могут быть относительно легко измерены. «Расширение» сечения пропорционально тангенсу угла наклона поверхности шлифовки к поверхности полупроводникового кристалла. Угол формируется шлифовкой полупроводникового кристалла, предварительно размещенного на наклонной поверхности специально подготовленного держателя. Полупроводниковый кристалл на время шлифовки приклеивается к держателю при помощи воска. После окончания шлифовки держатель с полупроводниковым кристаллом нагревается, и полупроводниковый кристалл отделяется от держателя для дальнейшего анализа.The oblique section method is a destructive testing method and is used in electronic engineering, in particular in microelectronics, in the analysis of defects in crystals of semiconductor devices and microcircuits, to determine the depths of pn junctions, the thickness of epitaxial structures, the thickness of the oxide, as well as the depths of wells etched into the semiconductor. ... When making an oblique section, the surface of the grinding makes a small angle with the surface of the semiconductor crystal, which leads to the "expansion" of the cross section of the semiconductor crystal. In such a case, depths and thicknesses can be measured relatively easily. "Expansion" of the section is proportional to the tangent of the angle of inclination of the grinding surface to the surface of the semiconductor crystal. The angle is formed by grinding a semiconductor crystal previously placed on an inclined surface of a specially prepared holder. The semiconductor crystal is glued to the holder with wax during grinding. After finishing the grinding, the semiconductor crystal holder is heated and the semiconductor crystal is separated from the holder for further analysis.
Наиболее близким к предлагаемому является тестовый элемент для контроля качества заполнения поликремнием колодцев кремниевых конденсаторов, содержащий полупроводниковую пластину, сформированный на ней рельеф из вытравленных колодцев, поверхность которых покрыта слоем диэлектрика и заполненных поликремнием (см., например, «High-Density, Low-Loss MOS Capacitors for Integrated RF Decoupling» из журнала «The International Journal of Microcircuits and Electronic Packaging», том 24, номер 3, 2001 г., стр. 182-196).The closest to the proposed one is a test element for quality control of filling the wells of silicon capacitors with polysilicon, containing a semiconductor plate, a relief formed on it from etched wells, the surface of which is covered with a dielectric layer and filled with polysilicon (see, for example, "High-Density, Low-Loss MOS Capacitors for Integrated RF Decoupling from The International Journal of Microcircuits and Electronic Packaging, Volume 24,
Недостатком данного тестового элемента является сложность совмещения вертикального шлифа с колодцами, заполненными поликремнием, а также неинформативность полученного сечения, так как шлиф может попасть не по центру колодцев, а отсечь его сегмент вдали от центра, что не позволит проконтролировать заполнение колодца поликремнием по всей глубине.The disadvantage of this test element is the complexity of aligning the vertical section with the wells filled with polysilicon, as well as the uninformativeness of the obtained section, since the section may not fall in the center of the wells, but cut off its segment far from the center, which will not allow controlling the filling of the well with polysilicon throughout the depth.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества и оперативности контроля.The technical result of the proposed utility model is to improve the quality and efficiency of control.
Указанный результат достигается тем, что в отличие от известного, в предлагаемом тестовом элементе для контроля качества заполнения поликремнием колодцев кремниевых конденсаторов, содержащем полупроводниковую пластину, сформированный на ней рельеф из вытравленных колодцев, поверхность которых покрыта слоем диэлектрика и заполненных поликремнием, тестовые колодцы выполнены в форме канавок, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем ширину канавок А берут равной диаметру колодца рабочего кремниевого конденсатора, а длину канавок D выбирают из формулы: 4H/tgα≥D≥2H/tgα, где Н - наибольшая глубина канавок, α - угол шлифования тестового элемента.This result is achieved by the fact that, in contrast to the known one, in the proposed test element for quality control of filling the wells of silicon capacitors with polysilicon, containing a semiconductor plate, a relief formed on it from etched wells, the surface of which is covered with a dielectric layer and filled with polysilicon, the test wells are made in the form grooves located in two mutually perpendicular directions, and the width of the grooves A is taken equal to the diameter of the well of the working silicon capacitor, and the length of the grooves D is chosen from the formula: 4H / tgα≥D≥2H / tgα, where H is the greatest depth of the grooves, α is the grinding angle test item.
Данная конфигурация позволяет облегчить совмещение косого шлифа с тестовым элементом, а также получать четкий профиль канавки, заполненной поликремнием, по всей глубине.This configuration makes it easier to align the oblique section with the test element, as well as to obtain a clear profile of the groove filled with polysilicon throughout the entire depth.
Выбор ширины канавки А, равной диаметру колодца рабочего кремниевого конденсатора, позволяет оценивать качество заполнения поликремнием канавки максимально приближенно к колодцу рабочего кремниевого конденсатора.The choice of the groove width A equal to the diameter of the well of the working silicon capacitor makes it possible to evaluate the quality of filling the groove with polysilicon as close as possible to the well of the working silicon capacitor.
Длину канавок D выбирают больше 2H/tgα для легкости совмещения косого шлифа с тестовым элементом, а также для того, чтобы сечение охватывало тестовую канавку по всей глубине. Ограничение в 4H/tgα выбрано для того, чтобы сэкономить площадь, занимаемую тестовым элементом.The length of the grooves D is chosen more than 2H / tgα for easy alignment of the oblique section with the test element, and also for the section to cover the test groove throughout its depth. The limitation of 4H / tgα was chosen in order to save the area occupied by the test element.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурами. На фиг. 1 изображен тестовый элемент (вид сверху), а на фиг. 2 изображен тестовый элемент после выполнения косого шлифа. На фиг. 3 изображена изометрия увеличенного фрагмента тестового элемента после выполнения косого шлифа.The essence of the proposed utility model is illustrated by the figures. FIG. 1 shows a test element (top view), and FIG. 2 shows a test piece after making an oblique section. FIG. 3 shows an isometric view of an enlarged fragment of a test element after performing an oblique section.
Позициями на фиг. 1-3 обозначены:The positions in FIG. 1-3 are indicated:
1 - полупроводниковая пластина;1 - semiconductor plate;
2 - тестовые канавки;2 - test grooves;
3 - слой изолирующего диэлектрика;3 - layer of insulating dielectric;
4 - слой поликремния;4 - polysilicon layer;
А - ширина канавок;A is the width of the grooves;
D - длина канавок;D is the length of the grooves;
Н - глубина канавок.H is the depth of the grooves.
Указанный тестовый элемент можно изготовить следующим образом: на кремниевой пластине 1 ориентации (111) формируют методом фотолитографии в фоторезистивной маске конфигурацию тестовых канавок 2; далее на установке SI 500 проводят анизотропное травление в индукционно-связанной плазме SF6 и хладона 318 (глубина травления 35 мкм при ширине канавки А=3 мкм); затем выращивают слой изолирующего диэлектрика 3 в виде термического оксида кремния толщиной 0,2 мкм и пиролитического нитрида кремния толщиной 0,2 мкм; далее наносят слой поликремния 4, толщиной 3 мкм, методом пиролиза моносилана при пониженном давлении и температуре 650°С (см. фиг. 2, 3).The specified test element can be produced as follows: on a
Определение качества заполнения поликремнием канавок проводят под цифровым микроскопом, например, VHX-1000 фирмы Keyence (Япония), визуально. Цифровой микроскоп позволяет получить изображение с глубиной резкости от 3 мкм до 3 мм. Если использовать электронный микроскоп как в прототипе, то необходимо делать несколько попыток вертикального шлифа, пока он не попадет по центру колодцев, а само использование электронного микроскопа более трудоемко, так как необходимо проводить откачку вакуума и юстировку образца.Determination of the quality of filling the grooves with polysilicon is carried out under a digital microscope, for example, VHX-1000 from Keyence (Japan), visually. A digital microscope allows you to obtain an image with a depth of field from 3 μm to 3 mm. If an electron microscope is used as in a prototype, then it is necessary to make several attempts at a vertical section until it hits the center of the wells, and the use of an electron microscope itself is more laborious, since it is necessary to pump out the vacuum and adjust the sample.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020114107U RU198664U1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF FILLING WITH POLY-SILICON OF SILICON CAPACITORS WELLS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020114107U RU198664U1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF FILLING WITH POLY-SILICON OF SILICON CAPACITORS WELLS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU198664U1 true RU198664U1 (en) | 2020-07-21 |
Family
ID=71740962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020114107U RU198664U1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF FILLING WITH POLY-SILICON OF SILICON CAPACITORS WELLS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU198664U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215932U1 (en) * | 2022-03-22 | 2023-01-11 | Акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF WELLS |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8581324B2 (en) * | 2009-05-29 | 2013-11-12 | Texas Instruments Incorporated | Area-efficient electrically erasable programmable memory cell |
| US9136153B2 (en) * | 2010-11-18 | 2015-09-15 | Monolithic 3D Inc. | 3D semiconductor device and structure with back-bias |
| RU2662061C1 (en) * | 2017-10-25 | 2018-07-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Mems devices sealing method |
| RU190396U1 (en) * | 2018-12-27 | 2019-07-01 | Закрытое акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | SILICON CAPACITOR |
-
2020
- 2020-04-03 RU RU2020114107U patent/RU198664U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8581324B2 (en) * | 2009-05-29 | 2013-11-12 | Texas Instruments Incorporated | Area-efficient electrically erasable programmable memory cell |
| US9136153B2 (en) * | 2010-11-18 | 2015-09-15 | Monolithic 3D Inc. | 3D semiconductor device and structure with back-bias |
| RU2662061C1 (en) * | 2017-10-25 | 2018-07-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Mems devices sealing method |
| RU190396U1 (en) * | 2018-12-27 | 2019-07-01 | Закрытое акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | SILICON CAPACITOR |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215932U1 (en) * | 2022-03-22 | 2023-01-11 | Акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF WELLS |
| RU218310U1 (en) * | 2022-12-12 | 2023-05-22 | Акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | A FAMILY OF INDICATOR LABELS FOR MONITORING THE THICKNESS OF SINGLE-CRYSTAL SILICON IN INSULATED POCKETS OF MICROSCIRCUIT WITH DIELECTRIC INSULATION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100578748C (en) | Cantilever probe and method of manufacturing same | |
| JP5572924B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| US6724204B2 (en) | Probe structure for testing semiconductor devices and method for fabricating the same | |
| WO2002004907A1 (en) | Surface-micromachined pressure sensor and high pressure application | |
| CN102790055A (en) | DRAM structure and manufacturing method thereof, and IC structure and manufacturing method thereof | |
| TW200707549A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| US6917115B2 (en) | Alignment pattern for a semiconductor device manufacturing process | |
| US5985681A (en) | Method of producing bonded substrate with silicon-on-insulator structure | |
| CN102403257A (en) | Method for Improving the Etched Boundary Morphology of Deep Trench of Super Junction Devices | |
| TW201236101A (en) | Etch depth determination for SGT technology | |
| RU198664U1 (en) | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF FILLING WITH POLY-SILICON OF SILICON CAPACITORS WELLS | |
| JP4918140B2 (en) | Semiconductor pressure sensor | |
| CN107785486A (en) | Trench isolations capacitor | |
| CN104882436B (en) | Twice in epitaxy technique photoetching alignment mark preparation method | |
| CN102811942B (en) | For the manufacture of method and the microelectromechanicdevices devices of microelectromechanicdevices devices | |
| CN104409349B (en) | The production method of trench device | |
| US10096554B2 (en) | Semiconductor device having an epitaxial layer and manufacturing method thereof | |
| RU175042U1 (en) | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF ANISOTROPIC ETCHING OF THE grooves | |
| RU215932U1 (en) | TEST ELEMENT FOR QUALITY CONTROL OF WELLS | |
| CN112614823A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| US20190204172A1 (en) | Pressure Sensor With Stepped Edge and Method of Manufacturing | |
| CN107039235A (en) | Driving chip with low warping degree and manufacturing method thereof | |
| KR100417211B1 (en) | Method of making metal wiring in semiconductor device | |
| JP2003158179A (en) | Semiconductor device and its fabricating method | |
| US20240297125A1 (en) | Memory device and fabricating method thereof |