一種納米器件的內應力消除方法
2023-08-13 21:34:11 2
專利名稱：一種納米器件的內應力消除方法
技術領域：
本發明屬於電子元器件組裝與加工技術領域，涉及ー種納米器件內應カ消除方法。
背景技術：
應カ是表徵微電子薄膜質量的關鍵指標，對器件的可靠性、性能和エ藝成品率有著極其重要的影響。隨之量子點、量子線等納米器件的熱潮掀起，納米器件的應カ分布研究更加引起了科研工作者和工程界的重視。隨著器件集成度的提高和新エ藝的應用，應カ對器件的影響越來越大。近幾年來， 材料應カ的作用已成為國際上器件可靠性物理研究的重要領域，國內也已有應力引起器件失效的報導。迫切需要開展，介質應カ及其分布規律的研究。國際上對器件材料應カ及其與器件性能關係的研究非常重視，各大半導體生產廠家和儀器廠家都投入了較大的人力、物カ進行研究，在器件材料應カ的產生原理、測量方法、測量儀器、材料應カ的規律性研究等方面開展了系統深入的工作，取得了豐富的成果。對器件材料應カ的研究在80年代初國外就已有報導。自1986年美國AM D公司的J T Yue在16K SRAM器件中發現應力誘生金屬化空洞失效的現象後，這ー領域的研究得到更大的重視。美國Ion System、FSM、Tencor等公司先後推出了應カ測試儀，並在Intel、AMD、Motorola、Ti等公司投入實際應用，在エ藝質量監控、提高工藝成品率和可靠性方面取得了明顯的效。國際科研領域中，對高集成度集成電路、集成器件組裝與性能的研究已經開展了非常多年的研究工作，但是高集成度元器件集成在一個晶片或者ー個小表面空間上時，器件表面高集成度的微小元器件的應カ分布卻研究不多。而應カ分布，對納米集成元器件的工作穩定性較為重要，具有非常重要的科學和工程研究意義。如果相同的微型元器件集成在一個晶片上，而製備過程中如果晶片表面上各元件單元應カ情況不同，則會因為應カ分布的不均勻造成元器件集成系統的工作狀況不穩定。元器件熱應カ分布的再調整エ藝，其發展趨勢必然是エ藝簡單、效果明顯，並且成本低廉。
發明內容
本發明的目的是提出ー種エ藝簡單、效果明顯，並且成本低廉的納米集成元器件內應カ消除方法。本發明的技術方案如下一種納米器件的內應カ消除方法，將納米器件在熱處理設備中以2_8°C /min的速度升溫到100 500°C之間的某個溫度，保溫一段時間後，再隨熱處理設備環境緩慢降溫至
室溫，取出。作為ー種實施方式，可以以5°C /min的速度緩慢升溫到400°C，保溫l_2h，之後隨爐體降溫環境緩慢降溫至室溫。所述的熱處理設備為馬弗爐、管式爐或電阻爐。高集成度納米器件的內應カ消除方法可為科學家們探索微觀世界提供新的實驗手段，應用範圍也相當廣泛。這樣，就會使得微納米加工技術進入更加人為可控設計與加工的程度。同時實現真正意義上的「納米熱處理技木」，並商業化。
具體實施例方式傳統金屬加工、冶金業去除材料和元器件內應カ的方法包括振動時效去應カ；加熱去應力；長久自然放置。相對傳統金屬加工業技術而言，微納尺度的高集成度元器件應力分布無法採用振動法(精密元器件不易受到較大振動衝擊)和長久放置法(嚴重影響生產進度)。因此可將宏觀熱處理手段中的熱退火エ藝，做適當調整後，引入高集成度微米、納米元器件晶片中，將會人為可控的調整系統的熱應カ分布，以實現元器件集成系統的人為ニ次性能調整，讓高集成度的元器件可以在同一エ況條件下協調工作。元器件可以在熱處理設備箱式馬弗爐中，儘量集中至於馬弗爐溫度探測器下面恆溫區環境內，以保障多個樣品處於相同熱處理工藝參數作用下。然後設備以5°C /min的速度緩慢升溫到400°C，保溫l_2h，之後隨爐體降溫環境緩慢降溫至室溫，取出樣品待用。這 時候，樣品表面的殘存內應カ會消失完全，實現元器件表面各高集成元件単元的均一エ況環境。
權利要求
1.一種納米器件的內應力消除方法，其特徵在於，將納米器件在熱處理設備中以2-80C /min的速度升溫到100 500°C之間的某個溫度，保溫一段時間後，再隨熱處理設備環境緩慢降溫至室溫，取出。
2.根據權利要求I所述的納米器件的內應力消除方法，其特徵在於，以5°C/min的速 度緩慢升溫到400°C，保溫l_2h，之後隨爐體降溫環境緩慢降溫至室溫。
3.根據權利要求I所述的納米器件的內應力消除方法，其特徵在於，所述的熱處理設備為馬弗爐、管式爐或電阻爐。
全文摘要
本發明屬於電子元器件組裝與加工技術領域，涉及一種納米器件的內應力消除方法，將納米器件在熱處理設備中以2-8℃/min的速度升溫到100～500℃之間的某個溫度，保溫一段時間後，再隨熱處理設備環境緩慢降溫至室溫，取出。本發明具有工藝簡單、效果明顯，並且成本低廉的優點。
文檔編號B82B3/00GK102807190SQ20121032864
公開日2012年12月5日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者鄒強, 秦月辰, 劉文濤, 朱哲, 傅星, 馬建國, 薛濤, 王慧, 帕提曼·託乎提 申請人:天津大學