Messung der Schicht-Spannung in dicken Schichten
Eines der gängigsten Systeme, um die Schicht-Spannung in dünnen Filmen zu messen, ist das Flexus von Toho. In den meisten Fällen beträgt die Schichtdicke dabei weniger als 1/100 der Substratdicke. In einigen Fällen ist es jedoch wünschenswert, die Spannung in viel dickeren Schichten zu messen. Die Berechnungen der Spannungsmessung für dünne Schichten können für die Anwendung bei dicken Schichten modifiziert werden. Hierzu werden Korrekturfaktoren herangezogen, die auf dem Verhältnis der Schicht-Substratdicke basieren.
Abb. 1
Ein Beispiel für Spannungen in einer dicken Schicht ist ein Siliziumchip, der an einem Gehäuse oder einem Leadframe befestigt ist. Der "Film" ist der Siliziumchip selbst und das "Substrat" ist das Gehäuse oder der Leiterrahmen. Das Verhältnis Schicht-Substrat kann in diesem Fall bis zu 1/2 betragen. Die Spannungsverteilung in der Dickschicht und dem Substrat ist in Abb. 1 schematisch dargestellt. Zu sehen ist eine komprimierte Schicht auf einem Substrat (σ < 0) mit einer durchschnittlichen Kompression in der Schicht von σ0. Die Spannung im Substrat reicht von einer maximalen Spannung von σm in der Nähe der Schicht bis zu einer maximalen Kompression auf der Rückseite.
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