Технологический маршрут изготовления мфчэ на основе InSb

Химико-динамическая полировка (ХДП)

Оборудование - лабораторная установка с наклонной вращающейся ванной.

Травитель 1 - винная кислота - 20 частей

фтористоводородная кислота - 1часть

перекись водорода - 7частей

азотная кислота - 1часть

Режим обработки - 3 минуты.

1. Ионное легирование

Оборудование – установка «Везувий-5»

Режим легирования – энергия Е=40 кЭв

Доза Д=20мкК/см²

2. Нанесение пленки SiO₂

Оборудование – установка «Пирекс»

Режим: температура – 275 С

толщина – 0,2 мкм

3. Отжиг

Оборудование – низкотемпературная термическая установка К-04.772

Режим отжига: температура - 360 С

время – 40 мин.

4. Фотолитография

Оборудование - установка нанесения фоторезиста АДБ-701

установка совмещения и экспонирования 2104

термостат

химическая ванна.

Травитель 2 : едкий калий - 0,005 частей

вода деионизованная - 0,995 частей

Травитель 3 : диметилформамид

Режим нанесения ФР : число оборотов центрифуги - 2000 об/ мин.

Режим сушки ФР : температура - 100^оС

Режим экспонирования : время - 13 сек.

освещенность - 2000 лк

Режим проявления ФР : травитель №2

время - 3 мин.

Режим удаления ФР : травитель №3

время - 5 мин.

5. Формирование меза-структур.

Оборудование - химическая ванна.

Травитель 4 : фтористо-водородная кислота - 1 часть

перекись водорода - 1 часть

вода деионизованная - 4 части

глицерин - 16 частей.

Режим травления : травитель 4

время травления - 30 сек.

Порядок формирования меза структур

нанесение ФР

сушка ФР

проявление ФР

травление меза структур

удаление ФР.

6. Отмывка пластины

Оборудование - химическая ванна.

Травитель 5 : ацетон

Травитель 6: моноэталонамин - 2 части

вода деионизованная - 1 часть

Травитель 7 : аммиак - 1 частей

перекись водорода - 2 части

вода - 7 часть

Травитель 8 : фтористоводородная кислота - 1 часть

вода - 10 частей

Травитель 9 : изопропиловый спирт.

Порядок отмывки : - травитель 5

время - 3 мин.

- травитель 6

время - 5 мин.

- травитель 7

время - 6 мин.

- травитель 8

время - 10 мин.

- травитель 9

время - 4 мин.

7. Анодное окисление

Оборудование : электролитическая ячейка

Травитель 10 : персульфат аммония - 0,5 г

вода - 0,8 мл

диметилформамид - 50 г

глицерин - 50 г

Порядок анодного окисления :

на образец подаются напряжения, В : -1,-2,-3,-5,-10,-20,-30.

- выдержка на каждом режиме, с - 30

- напряжение, В - -40

-выдержка, с - 300.

на образец подаются напряжения, В : 1, 2, 3, 5, 10, 12, 15

-выдержка на каждом режиме, с : 30

-напряжение, В : 18

-выдержка, с : 600

8. Напыление SiO_x

Оборудование : вакуумная напылительная установка УВН71-П3

Материалы : гранулы SiO_x

Порядок напыления SiO :

нагрев образца до t⁰, С - 60⁰С

время выдержки, мин. - 15 мин.

напыление подслоя SiO толщиной, мкм - 0,01

напыление слоя SiO толщиной, мкм - 0,5

9. Плазмохимическое травление окон в SiO.

Оборудование : установка плазмохимического травления 08ПХО - 005.

Реактивы : эль-газ SF₆

кислород

Режим травления : время - 30 мин.

10. Травление окон в анодном окисле.

Оборудование : химическая ванна

Травитель 11 : фтористоводородная кислота - 1 часть

Перекись водорода - 1 часть

вода деионизованная - 4 частей

глицерин - 2 части

Режим травления : время травления - 1 мин.

12.Напыление Cr-Au

Оборудование : вакуумная напылительная установка УВН71- П3

Материалы : хром электролитический, золото

Порядок напыления хрома : температура подложки - 80^оС

время напыления - 60 сек.

сопротивление - 600 0м

Порядок напыления золота : температура подложки - 80^оС

величина навески - 0,006 г.

время напыления - 60 сек.

сопротивление - 1,3 0м

13. Формирование контактов и знаков совмещения.

Оборудование : химическая ванна.

Травитель 12 : йод - 8 г

йодистый калий - 20 г

вода - 100 мл

Травитель 13 : окись хрома - 3 г

серная кислота - 2 мл

вода - 100 мл

Порядок работы : ФЛ в соответствии с п. 3

травление золота

время - 60 сек.

травление хрома

время - 90 сек.

отмывка в соответствии с п. 5

14. Изготовление тонкой структуры.

Оборудование : механический шлифовальный станок

индикатор

оправка

термостат

Материалы : лейкосапфир диаметром 30 мм

клей ХСКД

клей "Химфан"

шлифовальные порошки М28, М10, М5, М1-3

Травители : перекись водорода - 30 мл

вода - 500 мл

бром - 4%

бромистоводородная кислота - 96%

Порядок работы :

наклейка пластины InSb лицевой стороной на лейкосапфир клеем

"Химфан" в термостате

температура приклейки - 110^оС

время выдержки - 10 мин.

давление на пластину InSb - 5 н

механическая полировка на шлифпорошке М28 до толщины 400 мкм

химическое травление в травителе 14

время – 1 мин.

механическая полировка на шлифпорошке М10 до толщины 300 мкм

химическое травление в травителе 14

время – 1 мин.

механическая полировка на шлифпорошке М7

до толщины 230 мкм

химическое травление в травителе 14

время – 1 мин.

механическая полировка на шлифпорошке М5

до толщины 90 мкм

химическое травление в травителе 14

время – 15 сек.

механическая полировка на шлифпорошке М1-3

до толщины 30 мкм

химическое травление в травителе 14

до толщины 15 мкм

время – 5 сек.

переклейка тонкой структуры на несущую кремневую пластину на клей ХСК

толщина клея – не более 10 мкм

температура переклейки - 45С

нагрузка - 3 н

сушка клея :

температура – 30

время – 24 часа

температура - 100С

время – 1 час.

отклейка лейкосапфирового диска

температура - 110С

время – 10 сек.

отмывка в ацетоне

температура - 30С

время – 15 сек.