Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники
Разработан новый метод отображения «горячих точек» в изделиях микроэлектроники, основанный на визуализации локальной холестерической фазы в смектической фазе холестерического жидкого кристалла. Приведена технология реализации метода и примеры его использования....
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52430 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники / В.М. Попов, А.С. Клименко, А.П. Поканевич // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 55-58. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860129200773529600 |
|---|---|
| author | Попов, В.М. Клименко, А.С. Поканевич, А.П. |
| author_facet | Попов, В.М. Клименко, А.С. Поканевич, А.П. |
| citation_txt | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники / В.М. Попов, А.С. Клименко, А.П. Поканевич // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 55-58. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Разработан новый метод отображения «горячих точек» в изделиях микроэлектроники, основанный на визуализации локальной холестерической фазы в смектической фазе холестерического жидкого кристалла. Приведена технология реализации метода и примеры его использования.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:44:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
55
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
23.01 2008 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Â. Ì. ÑÎÐÎÊÈÍ
(ÈÔÏ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà, ã. Êèåâ)
Ê. ô.- ì. í. Â. Ì. ÏÎÏÎÂ, À. Ñ. ÊËÈÌÅÍÊÎ,
À. Ï. ÏÎÊÀÍÅÂÈ×
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, ÍÈÈ ìèêðîïðèáîðîâ ÍÀÍÓ
E-mail: popovmc@i.kiev.ua
Ðàçðàáîòàí íîâûé ìåòîä îòîáðàæå-
íèÿ «ãîðÿ÷èõ òî÷åê» â èçäåëèÿõ ìèêðî-
ýëåêòðîíèêè, îñíîâàííûé íà âèçóàëèçà-
öèè ëîêàëüíîé õîëåñòåðè÷åñêîé ôàçû â
ñìåêòè÷åñêîé ôàçå õîëåñòåðè÷åñêîãî
æèäêîãî êðèñòàëëà. Ïðèâåäåíà òåõíî-
ëîãèÿ ðåàëèçàöèè ìåòîäà è ïðèìåðû
åãî èñïîëüçîâàíèÿ.
Èíôîðìàöèÿ î ìåñòàõ ëîêàëüíûõ óòå÷åê òîêà â
êðèñòàëëàõ èíòåãðàëüíûõ ñõåì (ÈÑ) è ïîëóïðîâîä-
íèêîâûõ ïðèáîðîâ (ÏÏ) ñóùåñòâåííî óïðîùàåò àíà-
ëèç ïðè÷èí îòêàçîâ èçäåëèé. Çíàíèå êîîðäèíàò ëî-
êàëüíûõ óòå÷åê òîêà ïîçâîëÿåò ýôôåêòèâíî èñïîëü-
çîâàòü âûñîêîòî÷íûå àíàëèòè÷åñêèå ìåòîäû äëÿ èñ-
ñëåäîâàíèÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêîé ïðèðîäû, ñòðóêòó-
ðû è ïðîñòðàíñòâåííûõ ðàçìåðîâ ëîêàëüíûõ äåôåêò-
íûõ îáëàñòåé (ìåñò ëîêàëüíûõ óòå÷åê òîêà). Ïîñëå-
äóþùåå äåòàëüíîå èçó÷åíèå äåôåêòíîãî ìåñòà ïîçâî-
ëÿåò îïðåäåëèòü êîíñòðóêòîðñêî-òåõíîëîãè÷åñêèå,
ïðîèçâîäñòâåííûå èëè ýêñïëóàòàöèîííûå ïðè÷èíû
âîçíèêíîâåíèÿ äåôåêòà.
Äåôåêòû â âèäå ëîêàëüíûõ óòå÷åê òîêà íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåíû è ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ
ëîêàëüíûõ èñòî÷íèêîâ òåïëîâûäåëåíèÿ â èçäåëèÿõ
ýëåêòðîííîé òåõíèêè. Ýòè èñòî÷íèêè, ÿâëÿÿñü àíî-
ìàëüíûìè, ïðèâîäÿò ê ïîâûøåíèþ òåìïåðàòóðû â
çîíàõ èõ äåéñòâèÿ è â ñîâðåìåííîé íàó÷íîé ëèòåðà-
òóðå ïîëó÷èëè íàçâàíèå «ãîðÿ÷èå òî÷êè». Íàèáîëåå
ýôôåêòèâíûìè ìåòîäàìè âûÿâëåíèÿ ãîðÿ÷èõ òî÷åê
ÿâëÿþòñÿ òåïëîâûå ìåòîäû, îñîáåííî òå, â êîòîðûõ
èñïîëüçóþòñÿ âèçóàëüíûå íàáëþäåíèÿ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíî ìíîãî ìåòîäîâ òåð-
ìîãðàôèè ãîðÿ÷èõ òî÷åê â èçäåëèÿõ ýëåêòðîííîé òåõ-
íèêè. Âñå îíè îñíîâàíû íà èñïîëüçîâàíèè ëèáî èí-
ôðàêðàñíîé (ÈÊ) ìèêðîñêîïèè ñ ïðåîáðàçîâàíèåì
ÈÊ-èçëó÷åíèÿ ñ èññëåäóåìîé ïîâåðõíîñòè â âèäè-
ìîå èçîáðàæåíèå íà ýêðàíå òåëåìîíèòîðà, ëèáî âè-
çóàëüíîãî îòîáðàæåíèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû
ïîâåðõíîñòè â ïîêðûâàþùåé åå òåðìî÷óâñòâèòåëü-
íîé ïëåíêå. Ïðèìåíåíèå ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ ÈÊ-
òåðìîãðàôèè ãîðÿ÷èõ òî÷åê â èçäåëèÿõ ýëåêòðîííîé
òåõíèêè îñíîâàíî íà èñïîëüçîâàíèè äîðîãîñòîÿùèõ
ÈÊ-âèäåîêàìåð âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ, êîìïüþòåð-
íîé òåõíèêè è ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ [1].
Òåðìîãðàôèÿ ãîðÿ÷èõ òî÷åê íà ïîâåðõíîñòÿõ êðè-
ñòàëëîâ èçäåëèé ìèêðîýëåêòðîíèêè ñ ïðèìåíåíèåì
ÓÑÎÂÅÐØÅÍÑÒÂÎÂÀÍÍÛÉ ÌÅÒÎÄ ÂÛßÂËÅÍÈß
«ÃÎÐß×ÈÕ ÒÎ×ÅÊ»  ÈÇÄÅËÈßÕ ÌÈÊÐÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
òåðìî÷óâñòâèòåëüíûõ ïëåíîê ðàçâèòà è ñîâåðøåí-
ñòâóåòñÿ â îñíîâíîì çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ òåðìîîï-
òè÷åñêèõ ñâîéñòâ æèäêèõ êðèñòàëëîâ (ÆÊ).
Ðàíåå äðóãèõ òèïîâ æèäêèõ êðèñòàëëîâ äëÿ öåëåé
òåðìîãðàôèè ãîðÿ÷èõ òî÷åê â èçäåëèÿõ ìèêðîýëåêò-
ðîíèêè ïðèìåíÿëèñü õîëåñòåðè÷åñêèå æèäêèå êðèñ-
òàëëû (ÕÆÊ) [2, 3]. Èñïîëüçîâàëàñü çàâèñèìîñòü îò-
ðàæåíèÿ âíåøíåãî îñâåùåíèÿ ïëåíêè ÕÆÊ â æèäêî-
êðèñòàëëè÷åñêîé ôàçå (ìåçîôàçå) îò òåìïåðàòóðû.
Êàæäîé òåìïåðàòóðå ïëåíêè â ýòîé ôàçå ñîîòâåòñòâó-
åò îïðåäåëåííàÿ äëèíà âîëíû îòðàæåííîãî ñâåòà â
âèäèìîé îáëàñòè. Ãîðÿ÷àÿ òî÷êà â îòðàæåííîì ñâåòå
âûãëÿäèò ðàçíîöâåòíîé. Îäíîöâåòíûå êîëüöà îòðàæà-
þò ðàñïîëîæåíèå èçîòåðì â îáëàñòè ãîðÿ÷åé òî÷êè.
Äëÿ íàáëþäåíèÿ òàêîãî èçîáðàæåíèÿ ãîðÿ÷åé òî÷êè
èññëåäóåìóþ ïîâåðõíîñòü îáðàçöà íåîáõîäèìî ïðåä-
âàðèòåëüíî çà÷åðíÿòü, à ñàìî íàáëþäåíèå ïðîâîäèòü
â ìèêðîñêîïå ñ áîêîâûì îñâåùåíèåì. Óâåëè÷åíèå
òàêèõ ìèêðîñêîïîâ çíà÷èòåëüíî óñòóïàåò ìèêðîñêî-
ïàì ñ îñâåùåíèåì ïîâåðõíîñòè ÷åðåç îáúåêòèâ, à
çà÷åðíåíèå èññëåäóåìîé ïîâåðõíîñòè ïîä ïëåíêîé
ÕÆÊ â æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîé ôàçå íå ïîçâîëÿåò
íàáëþäàòü òîïîëîãè÷åñêóþ êàðòèíó ïîâåðõíîñòè.
 äàëüíåéøåì ðàçâèòèå ìåòîäîâ ÆÊ-òåðìîãðàôèè
ãîðÿ÷èõ òî÷åê â êðèñòàëëàõ èçäåëèé ìèêðîýëåêòðî-
íèêè îñíîâûâàëîñü íà âèçóàëèçàöèè ëîêàëüíîé èçî-
òðîïíîé ôàçû â îáëàñòè ãîðÿ÷åé òî÷êè è ïðèìåíåíèè
ïîëÿðèçàöèîííûõ ìèêðîñêîïîâ ñ îñâåùåíèåì èññëå-
äóåìîé ïîâåðõíîñòè ÷åðåç îáúåêòèâ. Ïðè ýòîì èñ-
ïîëüçîâàëèñü êàê ÕÆÊ [4], òàê è íåìàòè÷åñêèå ÆÊ
(ÍÆÊ) [5�7]. Îáùèì íåäîñòàòêîì ñóùåñòâóþùèõ
ìåòîäîâ ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ëîêàëüíàÿ èçîòðîïíàÿ ôàçà
â îáëàñòè ãîðÿ÷åé òî÷êè îïðåäåëÿåòñÿ íà ôîíå íå-
ïðîçðà÷íîé èëè íåäîñòàòî÷íî ïðîçðà÷íîé æèäêîêðè-
ñòàëëè÷åñêîé ôàçû. Ýòî íå ïîçâîëÿåò íàáëþäàòü ãî-
ðÿ÷óþ òî÷êó íà ôîíå ÷åòêîãî èçîáðàæåíèÿ òîïîëîãè-
÷åñêîé êàðòèíû ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà èçäåëèÿ ìèê-
ðîýëåêòðîíèêè, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïðèâîäèò ê íåî-
ïðåäåëåííîé êîîðäèíàòíîé ïðèâÿçêå ãîðÿ÷åé òî÷êè ê
òîïîëîãè÷åñêîìó ýëåìåíòó èëè èõ ãðóïïå.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà óñî-
âåðøåíñòâîâàííîãî ìåòîäà ÆÊ-òåðìîãðàôèè ãîðÿ÷èõ
òî÷åê íà ïîâåðõíîñòÿõ êðèñòàëëîâ â èçäåëèÿõ ìèê-
ðîýëåêòðîíèêè, êîòîðûé îáåñïå÷èâàåò ÷åòêîå èçîá-
ðàæåíèå ãîðÿ÷åé òî÷êè íà ïðîçðà÷íîì ôîíå ÆÊ-ïëåí-
êè, ñêâîçü êîòîðóþ â ïîëÿðèçàöèîííîì ìèêðîñêîïå
ñ îñâåùåíèåì ÷åðåç îáúåêòèâ íàáëþäàåòñÿ òîïîëî-
ãè÷åñêàÿ êàðòèíà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
56
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Èçâåñòíî [8, 9], ÷òî íåêîòîðûå òèïû ÕÆÊ è ñìå-
ñåé ÕÆÊ ïî ìåðå âîçðàñòàíèÿ òåìïåðàòóðû èìåþò
ñëåäóþùèå ôàçîâûå ñîñòîÿíèÿ: òâåðäîå, ñìåêòè÷å-
ñêîå, õîëåñòåðè÷åñêîå, èçîòðîïíîå. Ïðè ýòîì ñìåêòè-
÷åñêîå è õîëåñòåðè÷åñêîå ñîñòîÿíèÿ ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé ÆÊ- ìåçîôàçó. Êàæäîå ñîñòîÿíèå ñóùåñòâóåò
â îïðåäåëåííîì òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå. Íàïðèìåð,
ñìåñü ýôèðîâ õîëåñòåðèíà ïðîïèîíàòà è íîíàíîàòà â
çàâèñèìîñòè îò âåñîâîãî ïðîöåíòà õîëåñòåðèíïðî-
ïèîíàòà èìååò ðàçëè÷íûå òåìïåðàòóðíûå äèàïàçîíû
ñóùåñòâîâàíèÿ ôàç. Òàê, åñëè â ñìåñè ñîäåðæèòñÿ
20% õîëåñòåðèíïðîïèîíàòà, òî íàáëþäàþòñÿ ñëåäó-
þùèå òåìïåðàòóðíûå äèàïàçîíû ñóùåñòâîâàíèÿ ôàç:
òâåðäàÿ ôàçà � ïðè òåìïåðàòóðå ìåíüøå 41°Ñ, ñìåê-
òè÷åñêàÿ � â äèàïàçîíå 41�58°Ñ, õîëåñòåðè÷åñêàÿ
� â äèàïàçîíå 58�91°Ñ, èçîòðîïíàÿ � ïðè òåìïå-
ðàòóðå áîëüøå 91°Ñ. Ïðè ñîäåðæàíèè õîëåñòåðèíï-
ðîïèîíàòà áîëåå 32% ñìåñü íå èìååò ñìåêòè÷åñêîé
ôàçû. Åñëè òàêóþ ïëåíêó, íàíåñåííóþ íà ïîâåðõíîñòü
îáðàçöà, íàãðåòü äî òåìïåðàòóðû ñóùåñòâîâàíèÿ ñìåê-
òè÷åñêîé ôàçû è â ýòîì ñîñòîÿíèè åå îäíîðîäíî ãî-
ìåîòðîïíî îðèåíòèðîâàòü ïî ïîâåðõíîñòè îáðàçöà, òî
îíà áóäåò ïðîçðà÷íîé. Íàä ëîêàëüíîé îáëàñòüþ ïî-
âåðõíîñòè îáðàçöà, íàãðåòîé äî òåìïåðàòóðû áîëü-
øåé, ÷åì âåðõíÿÿ òåìïåðàòóðà äèàïàçîíà ñóùåñòâî-
âàíèÿ ñìåêòè÷åñêîé ôàçû, íî ìåíüøåé òåìïåðàòóðû
ôàçîâîãî ïåðåõîäà â èçîòðîïíîå ñîñòîÿíèå, áóäåò ñó-
ùåñòâîâàòü ëîêàëüíàÿ îáëàñòü ïëåíêè ÕÆÊ â õîëå-
ñòåðè÷åñêîì ñîñòîÿíèè. Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ïëåí-
êà â ýòîì ñîñòîÿíèè ïðîïóñêàåò ñâåò õóæå, ÷åì â
ñìåêòè÷åñêîì ñîñòîÿíèè, òî ëîêàëüíàÿ îáëàñòü ïëåí-
êè â õîëåñòåðè÷åñêîì ñîñòîÿíèè áóäåò âèçóàëèçèðî-
âàòüñÿ. Ïðè ñêðåùåííûõ ïîëÿðèçàòîðàõ â ïîëÿðèçà-
öèîííîì ìèêðîñêîïå õîëåñòåðè÷åñêàÿ ôàçà âñåãäà
íàáëþäàåòñÿ êàê ñâåòëîçåðíèñòàÿ. Ñëåäîâàòåëüíî,
ëîêàëüíàÿ õîëåñòåðè÷åñêàÿ ôàçà â ãîðÿ÷åé òî÷êå áó-
äåò âûãëÿäåòü ëîêàëüíîé ñâåòëîé îáëàñòüþ íà ôîíå
ïðîçðà÷íîé ñìåêòè÷åñêîé ôàçû, ò. å. íà ôîíå ÷åòêîãî
èçîáðàæåíèÿ òîïîëîãè÷åñêîé êàðòèíû ïîâåðõíîñòè
êðèñòàëëà îáðàçöà.
Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíû èçîáðàæåíèÿ ôàçîâûõ ñî-
ñòîÿíèé ïëåíêè ÕÆÊ íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà èí-
òåãðàëüíîé ñõåìû. Èñïîëüçîâàííûé çäåñü ÕÆÊ èìååò
ñëåäóþùèå òåìïåðàòóðíûå äèàïàçîíû ñóùåñòâîâà-
íèÿ ôàçîâûõ ñîñòîÿíèé: ïðè òåìïåðàòóðå ìåíåå 25°Ñ
� òâåðäîå, îò 25 äî 51°Ñ � ñìåêòè÷åñêîå, îò 51 äî
81°Ñ � õîëåñòåðè÷åñêîå, ïðè òåìïåðàòóðå âûøå 81°Ñ
� èçîòðîïíîå. Âåëè÷èíà øàãà ñïèðàëè ÕÆÊ ñîñòàâ-
ëÿåò îêîëî 3000 Å, ÷òî ñðàâíèìî ñ äëèíîé âîëíû
âèäèìîãî ñâåòà è çíà÷èòåëüíî áîëüøå ðàçìåðîâ ìî-
ëåêóë. Ðàññòîÿíèå ìåæäó êâàçèíåìàòè÷åñêèìè ñëîÿ-
ìè 5�6 Å. Â òåìïåðàòóðíîì èíòåðâàëå ñóùåñòâîâà-
íèÿ ñìåêòè÷åñêîé ôàçû ÕÆÊ îáðàçóåòñÿ ñìåêòè÷å-
ñêàÿ ôàçà ìîäèôèêàöèè À (â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèöèïîì
Çèêìóíäà�Äåìóñà).  ýòîé ôàçå äëèííûå îñè ìîëå-
êóë ïåðïåíäèêóëÿðíû ñëîþ, à ïëîñêîñòü ñëîÿ ïàðàë-
ëåëüíà ïîâåðõíîñòè èññëåäóåìîãî îáðàçöà. Èç ðèñ. 1
âèäíî, ÷òî èçîòðîïíàÿ è ñìåêòè÷åñêàÿ ôàçû îäèíàêî-
âî õîðîøî ïðîçðà÷íû, õîëåñòåðè÷åñêàÿ � ñâåòëî-
çåðíèñòà è íåïðîçðà÷íà, òâåðäàÿ � íåïðîçðà÷íà è èìå-
åò êîíôîêàëüíóþ ñòðóêòóðó.
Èçîáðàæåíèÿ íà ðèñ. 1 ïîëó÷åíû ïîñëå ïðåäâàðè-
òåëüíîãî (äî íàíåñåíèÿ ïëåíêè ÆÊ) îñàæäåíèÿ íà ïî-
à)
â)
á)
ã)
Ðèñ. 1. Èçîáðàæåíèÿ ïëåíêè ÕÆÊ íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà èíòåãðàëüíîé ñõåìû â ðàçëè÷íûõ ôàçîâûõ ñîñòîÿíèÿõ:
à � èçîòðîïíîå; á � õîëåñòåðè÷åñêîå; â � ñìåêòè÷åñêîå; ã � òâåðäîå
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
57
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
âåðõíîñòü êðèñòàëëà ÈÑ ïðîçðà÷íîé ìóëüòèìîëåêó-
ëÿðíîé ïëåíêè ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíîãî âåùåñòâà (ëå-
öèòèíà), ñ ïîìîùüþ êîòîðîé äîñòèãàåòñÿ îäíîðîäíàÿ
ãîìåîòðîïíàÿ îðèåíòàöèÿ ÕÆÊ â ñìåêòè÷åñêîé ôàçå,
÷òî îáåñïå÷èâàåò åå ïðîçðà÷íîñòü.
Ïðèâåäåííûå âûøå ðåçóëüòàòû îïðåäåëèëè íàïðàâ-
ëåíèå èññëåäîâàíèé äëÿ ðàçðàáîòêè íîâîãî ìåòîäà
âûÿâëåíèÿ ãîðÿ÷èõ òî÷åê â èçäåëèÿõ ìèêðîýëåêòðî-
íèêè. Íà îñíîâå ìíîãî÷èñëåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ îò-
ðàáîòàíû íåîáõîäèìûå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåäóðû
è ïîñëåäîâàòåëüíîñòü èõ âûïîëíåíèÿ äëÿ ïðàêòè÷å-
ñêîé ðåàëèçàöèè ýòîãî ìåòîäà, áàçèðóþùåãîñÿ íà ïî-
ëó÷åíèè èçîáðàæåíèé ëîêàëüíîé õîëåñòåðè÷åñêîé îá-
ëàñòè â ñìåêòè÷åñêîé ôàçå ÕÆÊ.
Íàèáîëåå ïðèåìëåìûå ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû ïðè
âûïîëíåíèè îïèñàííûõ íèæå îïåðàöèé ñ ñîáëþäåíè-
åì èõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè è ðåæèìîâ.
Äëÿ äîñòèæåíèÿ îäíîðîäíî ãîìåîòðîïíî îðèåí-
òèðîâàííîãî ÕÆÊ â ñìåêòè÷åñêîé ôàçå íà ïîâåðõ-
íîñòè êðèñòàëëà îáðàçöà íåîáõîäèìî òùàòåëüíî î÷è-
ñòèòü ïîâåðõíîñòü. Íà ÷èñòóþ è ïðîñóøåííóþ ïî-
âåðõíîñòü êðèñòàëëà îñàäèòü èç 1%-íîãî ñïèðòîâîãî
ðàñòâîðà ïëåíêó ëåöèòèíà. Ïîñëå åñòåñòâåííîãî èñ-
ïàðåíèÿ ñïèðòà îáðàçåö ïðîïîëîñêàòü â ñïèðòå äî èñ-
÷åçíîâåíèÿ çàìåòíûõ âèçóàëüíî ïðèçíàêîâ ïðèñóò-
ñòâèÿ ëåöèòèíà íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà îáðàçöà,
ïðè ýòîì î÷åíü ÷åòêî íàáëþäàþòñÿ âñå òîïîëîãè÷å-
ñêèå ýëåìåíòû ïîâåðõíîñòè. Îáðàçåö âûñóøèâàþò ïðè
òåìïåðàòóðå 65�70°Ñ â òå÷åíèå îêîëî 30 ìèíóò. Ýòà
ïðîöåäóðà ïîçâîëÿåò çàêðåïèòü íà ïîâåðõíîñòè êðè-
ñòàëëà îáðàçöà ìóëüòèìîëåêóëÿðíóþ ïëåíêó ëåöèòè-
íà. Çàòåì íà ïîâåðõíîñòü êðèñòàëëà îáðàçöà ñëåäóåò
îñàäèòü ïëåíêó ÕÆÊ (èìåþùåãî ñìåêòè÷åñêóþ ôàçó)
èç 10%-ãî ðàñòâîðà â ïåòðîëåéíîì ýôèðå. Ïîñëå èñ-
ïàðåíèÿ ýôèðà (2�3 ìèí) îáðàçåö ñ ïëåíêîé ÕÆÊ
ñëåäóåò íàãðåòü äî òåìïåðàòóðû íà 1�2°Ñ áîëüøå
òåìïåðàòóðû ôàçîâîãî ïåðåõîäà ÕÆÊ â èçîòðîïíîå
ñîñòîÿíèå. Ïîñëå ýòîãî îáðàçåö íåîáõîäèìî âûäåð-
æàòü (5�6 ìèí) äî ïîëíîãî èñ÷åçíîâåíèÿ ëîêàëü-
íûõ âêëþ÷åíèé (êëàñòåðîâ) õîëåñòåðè÷åñêîé ôàçû è
îáðàçîâàíèÿ ðàâíîìåðíî ïðîçðà÷íîé ïëåíêè ÕÆÊ â
èçîòðîïíîé ôàçå ïî âñåé ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà îá-
ðàçöà. Îõëàäèòü îáðàçåö äî òåìïåðàòóðû íà 1�2°Ñ
ìåíüøå òåìïåðàòóðû ïåðåõîäà èç ñìåêòè÷åñêîé ôàçû
â õîëåñòåðè÷åñêóþ. Ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå ÕÆÊ íà
ïîâåðõíîñòè îáðàçöà ïðåáûâàåò â ñìåêòè÷åñêîé ôàçå.
Òàê êàê ïîâåðõíîñòü îáðàçöà áûëà àêòèâèðîâàíà ïðî-
çðà÷íîé ìóëüòèìîëåêóëÿðíîé ïëåíêîé ëåöèòèíà, òî
ìîëåêóëû ÕÆÊ â ñìåêòè÷åñêîé ôàçå îäíîðîäíî ãî-
ìåîòðîïíî îðèåíòèðîâàíû ê ïîâåðõíîñòè. Ýòî çíà-
÷èò, ÷òî ïëåíêà ÕÆÊ â ñìåêòè÷åñêîé ôàçå ÿâëÿåòñÿ
ïðîçðà÷íîé, íå îòëè÷àþùåéñÿ îò ïðîçðà÷íîñòè èçîò-
ðîïíîé ôàçû ÕÆÊ (ðèñ. 1, à, â).
Èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî îõëàæäåíèå îáðàçöà
îò òåìïåðàòóðû èçîòðîïíîãî ñîñòîÿíèÿ ÕÆÊ íà åãî
ïîâåðõíîñòè äî òåìïåðàòóðû ñìåêòè÷åñêîé ôàçû ÕÆÊ
ïðåäïî÷òèòåëüíåå íàãðåâà, ò. ê. òàêîå íàïðàâëåíèå ïå-
ðåõîäà â ñìåêòè÷åñêóþ ôàçó îáåñïå÷èâàåò ïîëíîå îò-
ñóòñòâèå â íåé ëîêàëüíûõ õîëåñòåðè÷åñêèõ âêëþ÷å-
íèé, è îíà â ýòîì ñëó÷àå ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî îäíî-
ðîäíî ïðîçðà÷íîé íà ïîâåðõíîñòè îáðàçöà.
Ëîêàëüíàÿ îáëàñòü ïîâûøåííîé òåìïåðàòóðû íà
èññëåäóåìîé ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà ìîæåò èìåòü
ðàçëè÷íóþ ôîðìó � áëèçêóþ ê òî÷êå, ëèíèè è äð.
Òàêóþ æå ôîðìó èìååò ñâåòëîçåðíèñòîå îòîáðàæå-
íèå ãîðÿ÷åé òî÷êè ëîêàëüíîé õîëåñòåðè÷åñêîé ôàçîé
â)
à) á)
ã)
Ðèñ. 2. Ãîðÿ÷èå òî÷êè, âûÿâëåííûå íà ðàçëè÷íûõ ôóíêöèîíàëüíûõ ó÷àñòêàõ êðèñòàëëîâ ÑÁÈÑ
(óâåëè÷åíèå ×40 (à, ã), ×25 (á, â)):
à) ìàòðèöà; á) ïåðèôåðèéíûé ó÷àñòîê ñõåìû; â) ôîðìèðîâàòåëè èìïóëüñíûõ íàïðÿæåíèé; ã) äåøèôðàòîðû ñòîëáöîâ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 3
58
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
â ïðîçðà÷íîé ñìåêòè÷åñêîé ôàçå, ò. å. íà ôîíå ÷åòêî-
ãî èçîáðàæåíèÿ òîïîëîãè÷åñêîé êàðòèíû ïîâåðõíî-
ñòè èññëåäóåìîãî êðèñòàëëà â ïîëÿðèçàöèîííîì ìèê-
ðîñêîïå ïðè ñêðåùåííûõ ïîëÿðèçàòîðàõ (ðèñ. 2).
Êàê è èçâåñòíûå ñîâðåìåííûå ìåòîäû ÆÊ-òåðìî-
ãðàôèè ãîðÿ÷èõ òî÷åê â èçäåëèÿõ ìèêðîýëåêòðîíèêè,
ðàçðàáîòàííûé ìåòîä áàçèðóåòñÿ íà âèçóàëüíîì îò-
ëè÷èè ôàçîâûõ ñîñòîÿíèé ÆÊ.  èçâåñòíûõ ìåòîäàõ
èñïîëüçóåòñÿ âèçóàëüíîå îòëè÷èå èçîòðîïíîãî ñîñòî-
ÿíèÿ îò æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîãî (íåìàòè÷åñêîãî â
ÍÆÊ è õîëåñòåðè÷åñêîãî â ÕÆÊ), â ðàçðàáîòàííîì
ìåòîäå èñïîëüçóåòñÿ âèçóàëüíîå îòëè÷èå ñìåêòè÷å-
ñêîãî ñîñòîÿíèÿ îò õîëåñòåðè÷åñêîãî â ÕÆÊ. Òåìïå-
ðàòóðíûå èíòåðâàëû ïåðåõîäîâ èç îäíîãî ñîñòîÿíèÿ
â äðóãîå â ðàçðàáîòàííîì ìåòîäå è èçâåñòíûõ ñîâðå-
ìåííûõ ìåòîäàõ � îäíîãî ïîðÿäêà è ñîñòàâëÿþò äå-
ñÿòûå è ñîòûå äîëè ãðàäóñà â çàâèñèìîñòè îò òèïà
èñïîëüçóåìîãî ÆÊ è åãî ÷èñòîòû. Òåìïåðàòóðíàÿ ÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòü èçâåñòíûõ è ðàçðàáîòàííîãî ìåòîäîâ
ïðè áëèçêèõ òåìïåðàòóðíûõ èíòåðâàëàõ ïåðåõîäîâ ôà-
çîâûõ ñîñòîÿíèé îïðåäåëÿåòñÿ âîçìîæíîñòüþ ïîä-
äåðæàíèÿ áîëåå íèçêîòåìïåðàòóðíîãî ñîñòîÿíèÿ âáëè-
çè òåìïåðàòóðíîãî èíòåðâàëà ôàçîâîãî ïåðåõîäà �
÷åì áëèæå òåìïåðàòóðà ýòîãî ñîñòîÿíèÿ ê óêàçàííî-
ìó èíòåðâàëó, òåì âûøå òåìïåðàòóðíàÿ ÷óâñòâèòåëü-
íîñòü. Ðàçðàáîòàííûé ìåòîä ïî òåìïåðàòóðíîé ÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòè íå óñòóïàåò èçâåñòíûì ñîâðåìåííûì
ìåòîäàì ÆÊ-òåðìîãðàôèè ãîðÿ÷èõ òî÷åê. Äëÿ âûÿâ-
ëåíèÿ ãîðÿ÷èõ òî÷åê, âûçâàííûõ ëîêàëüíûìè óòå÷-
êàìè òîêà, òåìïåðàòóðó ñìåêòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ äî-
ñòàòî÷íî ïîääåðæèâàòü íà 1�2°Ñ ìåíüøå òåìïåðà-
òóðíîãî èíòåðâàëà ôàçîâîãî ïåðåõîäà «ñìåêòè÷åñêàÿ
ôàçà � õîëåñòåðè÷åñêàÿ ôàçà».
Íà ðàçðàáîòàííûé ìåòîä ïîëó÷åí ïàòåíò Óêðàèíû
[10]. Äëÿ åãî ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè â Öåíòðå �Ìèê-
ðîàíàëèòèêà� ÍÈÈ ìèêðîïðèáîðîâ ðàçðàáîòàíà ìå-
òîäèêà, ñ ïîìîùüþ êîòîðîé ïðîâåäåíî âûÿâëåíèå
ãîðÿ÷èõ òî÷åê â ìíîãî÷èñëåííûõ îáðàçöàõ êðèñòàë-
ëîâ ðàçëè÷íûõ òèïîâ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ,
âêëþ÷àÿ ñîâðåìåííûå ÑÁÈÑ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Rocotoniaina I. P., Breitenstein O., Langenkamp M. Localiza-
tion of weak heat sources in electronic devices using highsensitive
Lock � in IR thermography // Material Science and Enqineering. �
2002.� B91�92.� P. 481�484.
2. Garbarino P. L., Sandison R. D. Nondestructive location of
oxide breakdowns on MOS FET structures // J. Electrochem. Soc.�
1973.� Vol. 120.� ¹ 6.� P. 834�835.
3. Äîáðîëåæ Ñ. À., Êàðàóëîâ À. À., Êëèìåíêî À. Ñ., Êîâàëü Þ.
Ä. Ïðèìåíåíèå æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèõ òåðìîèíäèêàòîðîâ äëÿ âû-
ÿâëåíèÿ ëîêàëüíûõ äåôåêòîâ â êðèñòàëëàõ ÈÑ // Ýëåêòðîííàÿ ïðî-
ìûøëåííîñòü.� 1982.� Âûï. 10�11.� C. 97�100.
4. Hiatt J. A method of detecting hot spots on semiconductors using
liquid crystals // Proceedings of the 19-th annual International Reability
Physics Simposium.� Orlando, Florida.� 1981.� P. 130�133.
5. Burgess D., Tan R. Improved sensitivity for hot spot detection
usinq liquid crystal // Proceedings of the 22 Annual Reliability Physics
Simposium.� Las Vegas, Nevada.� 1984.� P. 119�121.
6. Pat. 4682857 USA. Liquid crystal hot spot detection vith
infinitesimal temperature control / Tan, Peng.� 07.1987.
7. Pat. 5767489 USA. Enhanced resolution liquid crystal
microthermography method and apparatus / Mark S. Ferrier.�
06.1998.
8. Æàðêîâà Ã. Ì., Õà÷àòóðÿí Â. Ì. Õîëåñòåðè÷åñêèå æèäêèå
êðèñòàëëû // Ñáîðíèê ñòàòåé Èíñòèòóòà òåîðåòè÷åñêîé è ïðè-
êëàäíîé ìåõàíèêè, ã. Íîâîñèáèðñê.� 1976.� Ñ.4�13.
9. Àìåðèê Þ. Á., Êðåíöåëü Á. À. Õèìèÿ æèäêèõ êðèñòàëëîâ è
ìåçîìîðôíûõ ïîëèìåðíûõ ñèñòåì.� Ì.: Íàóêà, 1981.
10. Ïàò. ¹ 77499 Óêðà¿íè. Ñïîñ³á âèÿâëåííÿ ëîêàëüíèõ äæå-
ðåë òåïëîâèä³ëåííÿ â çðàçêàõ êðèñòàë³â ³íòåãðàëüíèõ ñõåì òà íà-
ï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàä³â / Â. Ì. Ïîïîâ, À. Ñ. Êëèìåíêî, Î. Ï.
Ïîêàíåâè÷, Ì. Â. Ìîøåëü.� 15.12 2006.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Áåðëèí Å. Â., Äâèíèí Ñ. À., Ñåéäìàí Ë. À. Âàêóóìíàÿ òåõíîëîãèÿ è
îáîðóäîâàíèå äëÿ íàíåñåíèÿ è òðàâëåíèÿ òîíêèõ ïëåíîê.� Ì.: Òåõíî-
ñôåðà, 2007.� 176 c.
 êíèãå îáîáùåíî ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå îäíîé èç îòðàñëåé ïðîèçâîäñòâà
èçäåëèé ýëåêòðîííîé òåõíèêè � âàêóóìíîé òåõíîëîãèè íàíåñåíèÿ è òðàâëåíèÿ
òîíêèõ ïëåíîê. Êíèãà ñîäåðæèò ïîäðîáíîå îïèñàíèå ìàãíåòðîííûõ íàïûëè-
òåëüíûõ óñòàíîâîê, ïëàçìîõèìè÷åñêèõ óñòàíîâîê äëÿ òðàâëåíèÿ òîíêèõ ïëåíîê
è òåõíîëîãè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé èõ èñïîëüçîâàíèÿ. Îïèñàíû ìàòåìàòè÷åñêèå
ìîäåëè, ñïîñîáû óïðàâëåíèÿ è ïðèìåðû èñïîëüçîâàíèÿ ðåàêòèâíîãî ìàãíåòðîí-
íîãî íàïûëåíèÿ, ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ è ïðèìåíåíèÿ ñðåäíå÷àñòîòíûõ èñòî÷íè-
êîâ ïèòàíèÿ äëÿ ðåàêòèâíîãî ìàãíåòðîííîãî íàïûëåíèÿ. Ïðèâåäåíû òåîðåòè÷åñ-
êèå îñíîâû è ôèçè÷åñêèå ïðèíöèïû êîíñòðóèðîâàíèÿ íîâîãî òèïà èñòî÷íèêà
âûñîêî÷àñòîòíîãî ðàçðÿäà íèçêîãî äàâëåíèÿ äëÿ èîííîãî èëè ïëàçìîõèìè÷åñêî-
ãî òðàâëåíèÿ òîíêèõ ïëåíîê è/èëè èõ ñòèìóëèðîâàííîãî ïëàçìîé îñàæäåíèÿ.
Êíèãà ðàññ÷èòàíà íà ñïåöèàëèñòîâ íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèõ ëàáîðàòîðèé,
êîíñòðóêòîðñêèõ áþðî è ïðîèçâîäñòâåííûõ ïîäðàçäåëåíèé ïðåäïðèÿòèé, çàíè-
ìàþùèõñÿ ðàçðàáîòêîé è èçãîòîâëåíèåì ðàçëè÷íûõ èçäåëèé ýëåêòðîííîé òåõíè-
êè è îáîðóäîâàíèÿ äëÿ èõ ïðîèçâîäñòâà.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52430 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:44:01Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Попов, В.М. Клименко, А.С. Поканевич, А.П. 2014-01-01T17:45:49Z 2014-01-01T17:45:49Z 2008 Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники / В.М. Попов, А.С. Клименко, А.П. Поканевич // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 3. — С. 55-58. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52430 Разработан новый метод отображения «горячих точек» в изделиях микроэлектроники, основанный на визуализации локальной холестерической фазы в смектической фазе холестерического жидкого кристалла. Приведена технология реализации метода и примеры его использования. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Технологические процессы и оборудование Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники Удосконалений метод виявлення «гарячих точок» у виробах мікроелектроніки Improved method for detection of 'hot spots' in microelectronic devices Article published earlier |
| spellingShingle | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники Попов, В.М. Клименко, А.С. Поканевич, А.П. Технологические процессы и оборудование |
| title | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники |
| title_alt | Удосконалений метод виявлення «гарячих точок» у виробах мікроелектроніки Improved method for detection of 'hot spots' in microelectronic devices |
| title_full | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники |
| title_fullStr | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники |
| title_full_unstemmed | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники |
| title_short | Усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники |
| title_sort | усовершенствованный метод выявления «горячих точек» в изделиях микроэлектроники |
| topic | Технологические процессы и оборудование |
| topic_facet | Технологические процессы и оборудование |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52430 |
| work_keys_str_mv | AT popovvm usoveršenstvovannyimetodvyâvleniâgorâčihtočekvizdeliâhmikroélektroniki AT klimenkoas usoveršenstvovannyimetodvyâvleniâgorâčihtočekvizdeliâhmikroélektroniki AT pokanevičap usoveršenstvovannyimetodvyâvleniâgorâčihtočekvizdeliâhmikroélektroniki AT popovvm udoskonaleniimetodviâvlennâgarâčihtočokuvirobahmíkroelektroníki AT klimenkoas udoskonaleniimetodviâvlennâgarâčihtočokuvirobahmíkroelektroníki AT pokanevičap udoskonaleniimetodviâvlennâgarâčihtočokuvirobahmíkroelektroníki AT popovvm improvedmethodfordetectionofhotspotsinmicroelectronicdevices AT klimenkoas improvedmethodfordetectionofhotspotsinmicroelectronicdevices AT pokanevičap improvedmethodfordetectionofhotspotsinmicroelectronicdevices |