- •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
Силановый метод эпитаксии.
Силановый метод основан на использовании необратимой реакции термического разложения силана:
Совершенные эпитаксиальные слои получаются при температурах 1000° -1050°С, что на 200° - 150°С ниже, чем в хлоридном методе. Это уменьшает нежелательное проникновение примеси из пластины в эпитаксиальный слой, что позволяет изготавливать эпитаксиальные структуры с более резкими границами переходов.
Скорость роста слоев выше, чем в хлоридном методе.
К недостаткам метода относятся самовоспламеняемость и взрывоопасность силана, поэтому на практике применяют силан в смеси с водородом. При содержании силана менее 5 % смесь не самовоспламеняется.
После проведения процесса эпитаксии контролируют толщину, удельное сопротивление, плотность структурных дефектов эпитаксиального слоя.
Тема: Окисление Урок Термическое окисление.
Процесс окисления, стимулируемый нагревом до высоких температур, принято называть термическим окислением.
Метод термического окисления применяют для получения:
маскирующих пленок на кремнии;
изоляции элементов ИМС;
пленок подзатворного окисла для МОП - транзисторов.
Кремний обладает большим сродством к кислороду, поэтому уже при комнатной температуре поверхность кремния покрыта пленкой SiO2 толщиной 10 – 50 Å. Для увеличения толщины этой пленки необходима термическая стимуляция окисления.
Процесс получения термического окисла можно разбить на четыре этапа:
доставка окислителя к подложкам и адсорбция частиц окислителя поверхностью;
диффузия окислителя сквозь пленку SiO2 к поверхности кремния;
химическое взаимодействие окислителя с кремнием с образованием SiO2;
удаление продуктов реакций.
В качестве окислителя применяют сухой или влажный кислород.
При использовании сухого кислорода на поверхности кремния идет реакция:
При использовании влажного кислорода идет еще дополнительная реакция:
В сухом кислороде пленка растет медленно (0,01 - 0,09 мкм/час), но имеет качественную структуру.
Во влажном кислороде пленка растет быстрее (0,2 - 1,2 мкм/час), но имеет пористую структуру, плохие свойства границы раздела между Si и SiO2.
Чем выше температура процесса, тем выше скорость роста пленки SiO2.
Схема
процесса термического окисления
кремния.
Этапы процесса:
продувка камеры азотом для вытеснения воздуха;
нагрев рабочей зоны до предварительной температуры;
медленная загрузка лодочки с пластинами в рабочую зону;
нагрев печи с заданной скоростью до рабочей температуры;
подача сухого или влажного кислорода (кислород проходит сквозь воду, захватывая пары воды);
выдержка пластин в течение заданного времени;
охлаждение печи и медленная выгрузка пластин.
Температура в рабочей зоне поддерживается с точностью 0,5°С.
Процесс проводят способом открытой трубы (при атмосферном давлении).
Время процесса определяется толщиной слоя SiO2
Предварительный нагрев печи и медленная загрузка и выгрузка пластин уменьшают градиент температуры по радиусу пластин, т.е. уменьшают термические напряжения, приводящие к изгибу пластин.
Основные недостатки термического окисления:
1. высокая температура процесса, которая может привести к изгибу пластин; к появлению дефектов; к перераспределению примесей, введенных в пластину на предыдущих операциях;
2. невысокие скорости роста пленок.
Значительно уменьшить температуру или время процесса позволяет термическое окисление при повышенном давлении. Это объясняется увеличением концентрации окислителя и соответственным возрастанием скорости окисления кремния. Основной недостаток этого метода - сложность создания герметичных и прочных камер.