Управление качеством электронных средств - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

широким распространением средств вычислительной техники стало возможным реальное внедрение в операционный
контроль СТЗ, имеющих много преимуществ, как перед электронными средствами контроля, так и перед зрительной
проверкой, выполняемой человеком [3, 4]. Это и возможность неконтактного считывания, высокое быстродействие и
точность контроля; способность видеть в малых или ограниченных областях спектра и др.
Процессы операционного контроля в производстве ЭС характеризуются рядом особенностей [3]. К ним относятся:
– широкое многообразие применяемых методов и технических средств;
– рост относительной трудоемкости доли контрольных операций в общей доле трудоемкости технологического
процесса изготовления ЭС;
– постепенная замена процессов контроля продукции на процессы контроля технологических процессов.
Многообразие средств контроля вытекает из широкой номенклатуры объектов производства ЭС и роста
конструктивной сложности этих изделий. Объектами современного производства ЭС являются ИМС, БИС и СБИС частного
применения, пассивные компоненты ЭС, микросборки, функциональные узлы, блоки цифроаналоговых ЭС, а также ЭС
СВЧ-диа-
пазона. В производстве ЭС используется широкий набор различных комплектующих изделий, включая изделия элементной
базы – ИС, БИС и СБИС. Современное производство ЭС – это производство, использующее различные варианты технологий
создания полупроводниковых и пленочных микросхем, технологию печатного монтажа, технологии процессов сборки,
включая процессы герметизации. Разнообразие конструктивно-технологических вариантов изделий ЭС требует применения
в производстве широкой номенклатуры как методов контроля изделий, так и методов контроля технологии их изготовления.
При операционном контроле продукции применяют широкий спектр методов, как правило, неразрушающего контроля.
Это оптические, рентгенографические, тепловые методы, методы электронной микроскопии, электрических измерений и
т.д., которые используют, в частности, при операционном контроле технологических процессов изготовления печатных плат,
микросхем и микросборок.
4.2. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕСТОВЫХ СТРУКТУР
ПРИ ОПЕРАЦИОННОМ КОНТРОЛЕ
При операционном контроле технологического процесса изготовления изделий микроэлектроники широкое применение
нашли тестовые схемы, состоящие из тестовых структур [3].
Тестовая структура представляет собой совокупность определенным образом спроектированных и соединенных
элементов (резисторов, конденсаторов, транзисторов, проводников и т.д.), изготавливаемых совместно с реальными
изделиями по анализируемому технологическому процессу и предназначенных для определения погрешностей
формирования геометрических размеров и физических характеристик, а также характеристик дефектности физической
структуры реального изделия.
Тестовая схема (ТС) представляет собой совокупность тестовых структур, число которых обеспечивает получение
параметров распределений погрешностей формирования геометрических размеров, физических характеристик,
характеристик привносимой дефектности с заданной точностью при определенной доверительной вероятности, а набор
элементов адекватно отражает физическую структуру реального изделия, изготавливаемого по анализируемому
технологическому процессу.
Статистические методы операционного контроля технологического процесса обеспечивают получение таких
параметров процесса, как точность и стабильность, для оценки которых требуется статистически значимая информация.
Поэтому методы, обеспечивающие получение такой информации, должны характеризоваться высокой производительностью
измерения и обработки результатов. Этим требованиям отвечает метод статистического анализа технологического процесса,
основанный на применении тестовых схем [3, 5]. ТС состоит из совокупности элементов, не входящих в состав рабочих
элементов изделия и предназначенных для получения информации, обеспечивающей расчет характеристик качества
технологического процесса или критерия годности реального изделия, расположенного на той же подложке. Таким образом,
специальная конструкция и определенная комбинация элементов, составляющих ТС, позволяют использовать ее в качестве
инструмента получения нужной информации. Широкое применение ТС как источника информации о качестве изготовления
изделий микроэлектроники обусловлено групповым характером обработки изделий на большинстве операций
технологического процесса. Вследствие этого сильно коррелированна погрешность геометрических размеров на элементах
ТС и элементах реальной схемы, изготовленных в одном цикле (в партии на подложке или в групповой партии). Высокая
коррелированность погрешностей формирования геометрических размеров и дефектности при одновременном изготовлении
тестовых схем и реальных изделий позволила использовать тестовые схемы для получения информации о свойствах
технологического процесса и одновременно о качестве изготавливаемых изделий. Так как тестовая схема проектируется
специально для получения такой информации и имеет унифицированную для данного конструкторско-технологического
варианта конструкцию, то процесс измерения и обработки результатов измерений производят с применением
автоматизированных систем.
При проектировании ТС для анализа технологического процесса осуществляют:
– определение содержания и формы представления получаемой информации;
– выбор метода измерения параметров элементов ТС, измерительного оборудования и режима измерения;
– определение номенклатуры тестовых элементов;
– разработку конструкции каждого тестового элемента;
– определение числа однотипных элементов в ТС;
– выбор способа размещения и соединения элементов, геометрии и мест расположения контактных площадок.
При проектировании тестовых схем необходимо учитывать, что выходной информацией, получаемой как результат
измерения и математической обработки результатов измерения, является совокупность статистических данных: моменты
распределений параметров физической структуры, функциональных элементов, характеристик дефектности.

Страницы