СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СКРЫТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ МАТРИЧНЫХ ИЛИ ЛИНЕЙНЫХ КРЕМНИЕВЫХ МОП МУЛЬТИПЛЕКСОРОВ
METHOD TO DETECT HIDDEN ELECTRIC DEFECTS OF MATRIX OR LINEAR SILICON MOS MULTIPLEXORS

Изобретение относится к технологии изготовления и способам тестирования матричных или линейных МОП мультиплексоров.
В настоящее время широко используется способ изготовления гибридных ИК матричных фотоприемных устройств (МФПУ) методом перевернутого монтажа кристалла фоточувствительного элемента и кремниевого МОП мультиплексора при помощи индиевых (In) микроконтактов. После стыковки часто обнаруживаются электрические дефекты МОП мультиплексора, определить которые 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 упомянутых выше скрытых электрических дефектов используется слой In, закорачивающий на подложку все истоки через окна, вскрытые в слое защитного окисла, имитируя при этом стыковку. После обнаружения дефектов формируются методом фотолитографии микроконтакты необходимой высоты из слоя In, используемого при тестировании МОП мультиплексоров на предмет обнаружения скрытых электрических дефектов (Способ обнаружения скрытых дефектов матричного и линейного кремниевого МОП мультиплексора, RU, патент на изобретение №2415493, приоритет 05.02.2010 г.).
Указанный метод обнаружения скрытых электрических дефектов имеет следующие недостатки: при травлении слоя индия в процессе фотолитографии для формирования микроконтактов часто возникают дополнительные технологические дефекты - смыкание микроконтактов между собой. Избежать возникновения указанных дефектов можно используя для изготовления микроконтактов метод «взрывной» фотолитографии (например, Способ изготовления индиевых столбиков, RU, патент на изобретение №2419178, приоритет 08.04.2010 г.). Но для «взрывной» фотолитографии известный способ обнаружения скрытых электрических дефектов использовать невозможно.
Задачей изобретения является создание простого и экономичного способа тестирования кремниевых МОП мультиплексоров в процессе их изготовления на предмет обнаружения электрических дефектов.
Технический результат достигается тем, что вместо слоя индия, который в известных источниках используют впоследствии для изготовления индиевых контактов, для закорачивания истоков в предложенном способе используется слой (слои) другого металла, который впоследствии служит адгезирующим слоем между металлизированными истоками и индиевыми контактами. Помимо этого, при использовании предлагаемого способа изготовления и тестирования МОП мультиплексора происходит ранняя диагностика дефектности мультиплексора до формирования индиевого слоя.
Последовательность технологической цепочки предлагаемого способа иллюстрируется на фиг.1-5, 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 фоторезиста;
6 - слой или слои металла (например, ванадия, алюминия, молибден);
7 - металлическая площадка;
8 - контактные площадки кристалла МОП мультиплексора;
9 - адгезионные слои металла.
Способ обнаружения скрытых дефектов МОП мультиплексоров осуществляется в следующей последовательности:
- на кремниевую пластину с годными кристаллами 1 МОП мультиплексоров наносят слой 2 защитного окисла и слой 5 фоторезиста;
- вскрывают контактные окна 3 к металлизированным площадкам истоков МОП транзисторов и контактное окно 4 к подложке (фиг.1); при этом слой 5 фоторезиста после фотолитографической обработки окон не удаляется;
- наносят слой 6 или слои металла (фиг.2) толщиной, достаточной для закорачивания всех истоков МОП транзисторов на подложку;
- проводят фотолитографическую обработку по слою (слоям) металла для создания металлической площадки 7 в каждом кристалле на пластине, закорачивающей все истоки на подложку в каждом из кристаллов МОП мультиплексора (фиг.3), и проводят плазмохимическое снятие фоторезиста в плазме кислорода (фиг.4) с верхней поверхности металлической площадки и ее периферии;
- проводят контроль функционирования годных МОП мультиплексоров с выявлением скрытых дефектов - закороток исток-сток;
- проводят удаление слоя (слоев) металла вне контактных окон 3 в органических растворителях (например, диметилформамиде) методом «взрыва» с оставлением адгезионных слоев 9 в области контактных окон (фиг.5);
- далее следует формирование индиевых микроконтактов известными способами и резка пластины на кристаллы.
Изготовлены экспериментальные образцы кремниевых МОП мультиплексоров с проведением тестирования на предмет обнаружения скрытых дефектов методом закорачивания истоков МОП транзисторов на подложку слоем или слоями металла с последующим формированием индиевых микроконтактов «взрывом».