СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СКРЫТЫХ ДЕФЕКТОВ КРЕМНИЕВЫХ МОП МУЛЬТИПЛЕКСОРОВ
METHOD OF HIDDEN FAULT LOCATION OF SILICON-GATE MOS MULTIPLEXERS

Изобретение относится к технологии изготовления и способам тестирования МОП мультиплексоров.
В настоящее время широко используется способ изготовления гибридных ИК матричных фотоприемных устройств (МФПУ) методом перевернутого монтажа фоточувствительных элементов с МОП мультиплексором при помощи индиевых столбиков. После стыковки часто обнаруживаются электрические дефекты МОП мультиплексора, определить которые без специальных мер тестирования до стыковки невозможно, например электрическое короткое замыкание между входными контактами и выходными шинами МОП мультиплексора (исток - шина стока ключевого МОП транзистора) в ячейке матрицы считывания фотосигнала.
Известно, что для выявления упомянутого выше дефекта используется сплошной слой In толщиной не менее толщины окисного слоя, закорачивающий все истоки МОП транзисторов слоем индия на подложку [RU, патент на изобретение №2388110 С1]. Путь тока при этом: стоковая шина-дефект-исток-слой индия-подложка.
Указанный метод обнаружения дефектов имеет следующие недостатки: наличие слоя индия над металлизированными шинами стоков может приводить к их закоротке на подложку слоем индия напрямую через дефект (пору) в защитном окисле над стоком, миную область истока, что можно назвать «ложной тревогой», так как в рабочей структуре слоя индия над стоковыми шинами нет. Путь тока в этом случае: стоковая шина-дефект-слой индия-подложка.
Задачей изобретения является увеличение надежности (достоверности) метода обнаружения скрытых дефектов кремниевых МОП мультиплексоров за счет исключения прямых закороток стоковых областей на подложку путем формирования в каждом кристалле МОП мультиплексора слоя индия в виде полос только над истоками МОП транзисторов.
Технический результат достигается тем, что:
- на металлизированные площадки истоков, вскрытые в окисле, наносят слой индия толщиной, равной необходимой высоте In столбика;
- при помощи фотолитографической обработки формируют в каждом кристалле область индия в виде полос, которые располагаются только над истоками МОП транзисторов и закорачивают их на подложку;
- контролируют функционирование мультиплексоров и фиксируют наличие дефектов, в том числе и электрические закоротки исток-сток, которые не проявлялись при контроле функционирования без индия;
- далее методом фотолитографии формируют индиевые столбики высотой, равной толщине напыленной пленки индия.
Последовательность технологической цепочки предлагаемого способа иллюстрируется на фиг.1-4, где:
1 - годный кристалл МОП мультиплексора, являющийся частью пластины;
2 - слой защитного окисла;
3 - контактные окна к металлизированным площадкам истоков МОП транзисторов;
4 - контактное окно к подложке;
5 - слой индия;
6 - область индия в виде полос, сформированная только над истоками МОП транзисторов мультиплексора и закорачивающая их на подложку;
7 - контактные площадки для контроля функционирования МОП мультиплексора;
8 - индиевые столбики.
Способ обнаружения скрытых дефектов МОП мультиплексоров осуществляется в следующей последовательности:
- на кремниевой пластине с годными кристаллами МОП мультиплексоров вскрывают окна в защитном слое окисла к металлизированным площадкам истоков МОП транзисторов и подложке (фиг.1);
- напыляют слой индия толщиной, равной необходимой высоте In столбиков (фиг.2);
- проводят фотолитографическую обработку по слою индия для получения области индия в виде полос, расположенных только над истоками МОП транзисторов, которая закорачивает все истоки МОП транзисторов на подложку (фиг.3);
- проводят контроль функционирования годных МОП мультиплексоров с выявлением скрытых дефектов - закороток исток-сток;
- проводят фотолитографическую обработку по слою индия для формирования столбиков, режут пластину на кристаллы, осуществляют травление индия для формирования столбиков (фиг.4).
Предлагаемый способ обнаружения дефектов гармонично вписывается в технологию изготовления МОП мультиплексоров.
Изготовлены экспериментальные образцы кремниевых МОП мультиплексоров с проведением тестирования на предмет обнаружения скрытых дефектов методом закорачивания истоков МОП транзисторов на подложку слоем индия с рельефом 3…4 мкм и с последующей фотолитографией для получения однородных столбиков высотой 9…10 мкм.