6. Разработка фотошаблонов для производства имс

Исходя из окончательного и проверочного варианта топологии ИМС, выполняют чертежи слоев схемы, необходимые для создания комплекта фотошаблонов. Для ИМС со скрытым слоем и изоляцией элементов р-п-переходами, изготовляемой по планарно-эпитаксиальной технологии, необходим комплект из семи фотошаблонов для проведения следующих фотолитографических операций:

1 - вскрытия окон в окисле под локальную диффузию донорной примеси при создании скрытых слоев перед операцией эпитаксии

2 - вскрытия окон в окисле под разделительную диффузию акцепторной примеси при создании изолирующих областей;

3 - вскрытия окон в окисле под локальную диффузию акцепторной примеси при создании базовой области транзисторов и резисторов;

4 - вскрытия окон в окисле под локальную диффузию донорной примеси при создании эмиттерных областей транзисторов, резисторов, диффузионных перемычек и приконтактных областей в коллекторах транзисторов;

5 - вскрытия окон в окисле под контакты разводки к элементам ИМС;

6 - фотолитографии по пленке алюминия для создания рисунка разводки и контактных площадок;

7 - фотолитографии по пленке защитного диэлектрика для вскрытия окон к контактным площадкам ИМС.

Результатом разработки топологии является топологическая схема (рис. 6.1) и комплект фотошаблонов (рис. 6.2 – 6.8).

Рис. 6.1. Эскиз топологии кристалла

Рис. 6.2. Фотошаблон для первой фотолитографии (создание скрытого n⁺ слоя)

Рис. 6.3. Фотошаблон для второй фотолитографии (создание разделительного слоя)

Рис. 6.4. Фотошаблон для третьей фотолитографии (создание базового слоя)

Рис. 6.5. Фотошаблон для четвертой фотолитографии (создание эмиттерного слоя)

Рис. 6.6. Фотошаблон для пятой фотолитографии (вскрытие контактных окон)

Рис. 6.7. Фотошаблон для шестой фотолитографии (создание рисунка разводки)

Рис. 6.8. Фотошаблон для седьмой фотолитографии (вскрытие окон для внешних выводов)

7. Технологический процесс

Процесс изготовления интегральных схем заключается в последовательном проведении технологических операций с партией полупроводниковых пластин. На рис. 7.1 представлена примерная технологическая схема маршрута для производства биполярной ИС с изоляцией элементов p-n – переходом.

Ориентация слитков.
Резка слитков на пластины.
Двухсторонняя шлифовка.
Механическая полировка.
Газовая полировка.
Термическое оксидирование и первая фотолитография.
Диффузия – создание n+ слоя.
Эпитаксия.
Термическое оксидирование и вторая фотолитография.
Разделительная диффузия.
Формирование базовых областей.
Рис. 7.1. Схема технологического маршрута
Формирование эмиттерных и приконтактных областей коллекторов.
Формирование металлизации.
Нанесение защитного диэлектрика и вскрытие в нем окон для термокомпрессии
Монтаж кристаллов на ленту
Термокомпресия.
Герметизация корпуса.
Испытания, классификация, сортировка.
Маркировка.
Упаковка и складирование.

Рис. 7.1. Схема технологического маршрута (продолжение)

Рассмотрим кратко наиболее важные технологические процессы.