- •Общая технология производства полупроводниковых приборов и имс
- •Урок Основы эвг.
- •Урок Микроскопы.
- •Тема: Общая характеристика полупроводникового
- •Производства.
- •Общая характеристика полупроводникового производства.
- •Тема: Механическая обработка. Урок Требования, предъявляемые к полупроводниковым пластинам.
- •Непараллельность
- •Урок Резка слитков на пластины.
- •Шлифовка и полировка.
- •Тема: Химическая обработка. Урок Виды загрязнений. Обезжиривание.
- •Урок Травление. Очистка в h2o
- •Очистка в н2о.
- •Отмывка струей
- •Гидромеханическая отмывка
- •Тема: Эпитаксия. Урок Общие сведения об эпитаксии.
- •Подложка
- •Хлоридный метод эпитаксии.
- •Силановый метод эпитаксии.
- •Тема: Окисление Урок Термическое окисление.
- •Урок Осаждение пленок SiO2.
- •Тема Осаждение пленок Si3n4 и поликремния. Урок Осаждение пленок нитрида кремния.
- •Тема Фотолитография Урок Фотолитография. Назначение основных операций.
- •Урок Подготовка поверхности подложки. Нанесение фоторезиста. Сушка фоторезиста.
- •2. Хорошо смачивается фоторезистом, т.Е. Поверхность гидрофильна к фоторезисту ( θфоторезиста →0° )
- •Нанесение слоя фоторезиста.
- •Метод центрифугирования:
- •Сушка слоя фоторезиста.
- •Урок Совмещение и экспонирование
- •Урок Проявление фоторезиста
- •Задубливание фоторезиста
- •Урок Травление технологического слоя
- •Удаление фоторезиста
- •Тема: Изготовление фотошаблонов Урок Изготовление фотошаблонов
- •1. Изготовление первичного оригинала.
- •2. Изготовление промежуточного фотооригинала (пфо).
- •3. Изготовление эталонного фотошаблона.
- •4. Изготовление рабочих фотошаблонов.
- •Основные механизмы диффузии.
- •1. Вакансионный механизм.
- •2. Межузельный механизм.
- •2. Диффузия из ограниченного источника примеси -
- •Двухстадийная диффузия.
- •Способы проведения диффузии.
- •Тема: Ионное легирование Урок Механизм ионного легирования. Схема установки ионного легирования.
- •Урок Основные параметры ионного легирования. Особенности ионного легирования. Основные параметры процесса ионного легирования.
- •2. Плотность тока ионного пучка j
- •3. Доза облучения q
- •Угол наклона ионного пучка к направлению главной кристаллографической
- •Особенности ионного легирования.
- •Тема: Плазмохимические процессы. Урок Общие сведения о вакууме, ионизации газа, плазме.
- •Урок Плазмохимическое осаждение SiO2
- •Урок Плазмохимическое травление ( пхт )
- •Плазмохимическое удаление фоторезиста ( пхуф )
- •Тема: Металлизация Урок Общие сведения о металлизации
- •Урок Термическое испарение в вакууме
- •Ионное распыление
- •Тема: Общие сведения о технологии сборочных работ. Урок Разделение пластин на кристаллы.
- •Урок Методы сборки.
- •Сварка.
- •Склеивание.
- •Урок Этапы сборки.
- •I. Монтаж кристаллов.
- •II. Подсоединение электродных выводов.
- •III. Герметизация.
- •Тема: Испытания. Заключительные операции. Урок Испытания. Заключительные операции.
- •Список рекомендуемой литературы по курсу "Общая технология производства полупроводниковых приборов".
- •По темам курса:
- •Содержание
Плазмохимическое удаление фоторезиста ( пхуф )
ПХУФ - наиболее эффективный и безопасный процесс, одновременно обеспечивающий и очистку пластин.
ПХУФ выполняется в вакуумных реакторах в низкотемпературной смеси кислорода с азотом.
При t = 150 - 200° С ионы кислорода активно окисляют слой фоторезиста, образуя летучие соединения. Азот предохраняет открытые участки кремния от окисления. Длительность обработки существенно сокращается по сравнению с жидкостными методами.
Достоинства ПХУФ: Слабая зависимость процесса удаления фоторезиста от режимов задубливания; высокая чистота подложек; нетоксичность.
Недостатки ПХУФ: Невозможность удаления посторонних металлических
включений ( их удаляют дополнительной обработкой пластин в растворах кислот ), возможны радиационные дефекты.
Тема: Металлизация Урок Общие сведения о металлизации
В производстве полупроводниковых приборов и ИМС широко используются тонкие металлические пленки. Их применяют для изготовления тонкопленочных резисторов и конденсаторов, металлических дорожек ( межсоединений ) и контактных площадок. В зависимости от назначения элементов ИМС используют пленки из платины, золота, серебра, никеля, хрома, меди, алюминия, молибдена и др.
Процесс формирования межсоединений в ИМС складывается из двух этапов: металлизации и фотолитографии по металлической пленке.
Металлизация - это нанесение на кремниевую пластину, на которой уже
сформированы структуры, сплошной металлической пленки.
Фотолитография по металлической пленке обеспечивает требуемую форму ( конфигурацию ) металлических дорожек, а также формирует по краю кристалла ИМС контактные площадки, необходимые для присоединения ИМС к внешним выводам корпуса.
- металлическая дорожка
(межсоединение)
3 - контактная площадка
4 - внешний проволочный вывод корпуса ИМС
Металл, используемый для получения межсоединений, должен отвечать следующим требованиям:
1. Иметь высокую проводимость (хорошо проводить электрический ток);
Иметь хорошую адгезию к Si и к пленке SiО2,
Не подвергаться коррозии и окислению;
Не образовывать химических соединений с кремнием;
Быть прочным, дешевым.
Наиболее полно этим требованиям отвечает высокочистый алюминий ( марки А 99).
Наибольшее распространение получили следующие методы нанесения тонких пленок: термическим испарением материалов в вакууме, ионным распылением и ионно - термическим испарением.
Урок Термическое испарение в вакууме
Термическое испарение обладает рядом преимуществ:
1. В высоком вакууме можно наносить особо чистые пленки;
2. Относительная простота метода и автоматизация процесса позволяет осаждать пленки с воспроизводимыми параметрами;
3. Высокие скорости роста пленки.
Термическое испарение основано на создании направленного потока пара вещества и последующей его конденсации на поверхности подложек, температура которых ниже температуры источника пара.
Схема термического испарения в вакууме
- нагреватель
- подложкодержатель
- подложка
5 - заслонка
6 - испаритель
7 - уплотнительная прокладка
8 - опорная плита установки
Под колпак загружаются подложки и напыляемое вещество. Затем подколпачное пространство откачивают вакуумным насосом до давления 10-4 Па. Это обеспечивает чистоту процесса и способствует созданию сплошного потока частиц в направлении подложек. Подложки нагревают до t ~ 300°С и проводят их отжиг для того, чтобы обеспечить чистоту подложек. Затем температуру подложек снижают до 100°С.
Процесс ведется при нагретых подложках, чтобы обеспечить хорошее качество напыляемой пленки. Затем включают нагреватель напыляемого вещества и нагревают это вещество до температуры испарения.
Первая порция вещества испаряется на заслонку для того, чтобы установился равномерный поток вещества и чтобы в пленку не попали посторонние частицы.
Затем заслонка открывается и ведется напыление вещества на подложку до необходимой толщины. Толщина контролируется специальным датчиком. После проведения процесса заслонку закрывают.