Учёный ТГУ создаёт новый способ контроля качества полупроводников

Разработка приборов и технологий отечественной микроэлектроники входит в число приоритетных задач, стоящих перед российскими учёными. Сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения Томского госуниверситета Александр Винник работает над созданием метода неразрушающего контроля пластин, которые используются в качестве основы для полупроводников. Новый подход с использованием ИК-излучения позволит существенно сократить финансовые затраты и время на исследование дефектов в структуре пластин. Проект разрабатывается при поддержке программы УМНИК Фонда содействия инновациям.

– В настоящее время для контроля качества подложки, на которую устанавливаются сенсоры, используется разрушающий метод – DSL-травление пластины, – поясняет научный сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения ТГУ Александр Винник. – При этом применяются агрессивные химические реактивы, которые разрушают подложку. Вместе с тем метод травления является недостаточно надёжным инструментом для выявления дефектов структуры. Скорее, его можно назвать подтверждающим. То, что в одной пластине при травлении выявлены изъяны в определенной локации, не означает, что в другой пластине они будут расположены точно так же.

Чтобы обеспечить нужное качество исследования, Александр Винник разрабатывает новый способ контроля качества, используя для этого ИК-излучение. Результатом проекта станет прототип стенда и программно-аппаратного комплекса для автоматизированного контроля дефектности полупроводниковых пластин.

– Принцип работы здесь основан на измерении пространственного распределения интенсивности инфракрасного излучения ближнего диапазона, проходящего через исследуемый объект, – объясняет молодой учёный. – Это позволит бесконтактно выявлять объемные и поверхностные дефекты в полупроводниковых пластинах и структурах проводников. При анализе изображения нейронные сети помогут определять местоположение, размер и тип дефекта по всей площади исследуемого объекта. С помощью данного метода можно будет тестировать и готовую продукцию.

Потенциальными потребителями продукта являются производители монокристаллов и полупроводниковых пластин АО «Гиредмет» и ООО «Лассард», производитель интегральных схем АО «Микрон» и ряд других компаний, нацеленных на развитие отечественной микроэлектроники.

Для справки: Лаборатория детекторов синхротронного излучения ТГУ создана при поддержке гранта правительства РФ. На базе лаборатории реализуется масштабный проект «Разработка фундаментальных основ физики и технологии радиационностойких полупроводниковых структур и создание на их основе многоэлементных детекторов для обеспечения исследований и исследовательской инфраструктуры синхротронного центра 4+ поколения «СКИФ» и других «мегасайенс» проектов в РФ. Наличие ультрасовременного синхротрона позволит российским учёным проводить исследования нобелевского уровня.