Félvezető technológiai minősítő és tokozások elektromos összeköttetésinek vizsgálatára alkalmas teszt chip kialakítása
A félvezető gyártástechnológia egyik legnagyobb kihívása a minél nagyobb kihozatal elérése. Ezt jelentősen megnehezíti a korszerű rendszerchip (system-on-chip) kialakítások alkalmazása, ahol egyetlen chipre egyre több funkciót integrálunk a lehető legkisebb csíkszélességű (MFS) technológiára. Ennek eredményeképp egyetlen rendszerchip eszköz felülete akár a 3 cm2 -t is meghaladhatja.
A kihozatal növeléséhez elengedhetetlen a megfelelő tervezési szabályok (DRC) meghatározása, amit az integrált áramkör tervezés során tudunk alkalmazni. Ehhez pontosan ismernünk kell a gyártás során alkalmazott felvezető technológia pontos paramétereit és korlátait. Ezért szükségessé válik a technológiai folyamatok ellenőrzésére és az elkészült felvezető eszközök elektromos tulajdonságainak vizsgálatára alkalmas ún. tesztchipek alkalmazása. A legmodernebb technológiák esetén is az új tervezési szabályok, a technológiai és eszközparaméterek meghatározása és optimalizálása ezekkel a tesztábrák alkalmazásával történik.
TDK dolgozatomban bemutatom a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszékének félvezető laboratóriumában alkalmazott gyártástechnológia minősítésére alkalmas tesztchip tervezésének, kialakításának és megvalósításának lépéseit. Ehhez szükség volt a félvezető gyártástechnológiai lépéssor pontos kidolgozására, annak részletes dokumentálására.
A tesztchip tervezésének kezdetekor olyan újszerű, plusz funkcióval bővítettem a tesztchip működőképességét/funkcionalitását, amivel közvetlenül alkalmassá válik a tesztchip tokozásának elektromos összeköttetésinek későbbi vizsgálatára.
Ennek legnagyobb előnye az lenne, hogy nem csak az éppen elkészült összeköttetések vizsgálatát tenné lehetővé, hanem az esetleges degradációs folyamatok monitorozását is, ezt akár az áramkör működése során is. Ezáltal az összeköttetések változásait (pl.: repedések kialakulása, ellenállás megváltozása) villamos paraméterekkel tudjuk figyelni, akár megbízhatósági és élettartami következtetéseket levonni.
A TDK munka végső célja a már elkészített tesztábrákat tartalmazó chipen kialakítani a tanszéki félvezető laboratóriumban rendelkezésre álló lehetőségek és módszerek függvényében a tokozás elektromos összeköttetéseit.
A kutatás további célja az elkészített tokozás elektromos összeköttetéseinek vizsgálata, illetve, valós idejű megfigyelése a használat közben történő esetleges változásoknak.
szerző
-
Bider Ádám
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Bognár György
egyetemi docens, Elektronikus Eszközök Tanszék -
Rózsás Gábor
Tudományos segédmunkatárs, Elektronikus Eszközök Tanszék
