Задание

1. Ознакомиться с устройством установки вакуумного напыления, используя инструкцию по эксплуатации установки ВУП-4.

2. Провести напыление пленок меди с подслоем хрома на подложки ситалла.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством установки и технологической оснасткой вакуумной камеры.

2. Подготовить подложки и навески испаряемых материалов. Уточнить массы навесок.

3. Провести загрузку рабочей камеры:

• измерить геометрические размеры подложки;

• измерить расстояние от испарителя до подложки, определить тип испарителя;

• установить подложки на нагреватель;

• загрузить навеску хрома;

• откачать колпак до рабочего вакуума и произвести полное испарение навески хрома;

• загрузить навеску меди;

• откачать колпак до рабочего вакуума и произвести полное испарение навески меди.

5. Рассчитать толщину и равномерность напыляемых пленок по формулам (3.4) – (3.6).

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Вакуумная схема установки.

3. Устройство внутрикамерной оснастки, эскиз испарителя.

4. Технологический режим процессов термического испарения.

5. Результаты расчеты толщины и равномерности напыляемых пленок.

6. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Какие процессы лежат в основе вакуумно-термического испарения?

2. Как влияют на качество пленки остаточные газы?

3. Какие из практически используемых испарителей можно отнести к точечным, а какие к поверхностным?

4. Как отличаются по толщине и по равномерности пленки, полученные из точечного и поверхностного источников?

5. Какие основные факторы влияют на адгезию пленки?

Список рекомендуемой литературы

Холленд Л. Пленочная микроэлектроника. - М.: Мир, 1968.

Колобов Н.А. Основы технологии электронных приборов. - М.: Высш. шк., 1980. С. 114-120.

Лабораторная работа 4 фоТолитография Цель работы

1. Изучить теоретические основы фотолитографического процесса.

2. Получить основные практические навыки работы на фотолитографическом оборудовании и с жидким (аэрозольным) фоторезистом.

3. Познакомиться и практически закрепить знания о последовательности обработки подложек при проведении фотолитографии.

Основные положения

В общем случае, литография - это процесс формирования в чувствительном слое, нанесенном на поверхность подложек, рельефного рисунка, повторяющего топологию полупроводниковых приборов или ИМС, и последующего переноса этого рисунка на подложки.

Чувствительным называется слой, который изменяет свои свойства (растворимость, химическую стойкость) под действием излучения внешних факторов (например, ультрафиолетового света или потока электронов и т.д.).

Литографические процессы позволяют:

• получать на поверхности окисленных полупроводниковых подложек свободные от слоя оксида области, задающие конфигурацию полупроводниковых приборов и элементов ИМС, в которые проводится локальная диффузия примесей для создания р-п переходов;

• формировать межсоединения элементов ИМС;

• создавать технологические маски из резистов, обеспечивающие избирательное маскирование при ионном легировании.

Широкое применение литографии обусловлено ее следующими достоинствами:

1. высокой воспроизводимостью результатов и гибкостью технологии, что позволяет легко переходить от одной топологии структур к другой сменой шаблонов;

2. высокой разрешающей способностью резистов;

3. универсальностью процессов, обеспечивающей их применение для самых разнообразных целей (травления, легирования, осаждения);

4. высокой производительностью, обусловленной групповыми методами обработки.

Процесс литографии состоит из двух основных стадий:

1. формирования необходимого рисунка элементов в слое чувствительного вещества (резиста), его эспонирования и проявления;

2. травления нижележащего технологического слоя (диэлектрика, металла) через сформированную топологическую маску или непосредственного использования слоя резиста в качестве топологической маски при ионном легировании.

В качестве диэлектрических слоев обычно служат пленки диоксида SiO₂ и нитрида кремния (Si₃N₄), а межсоединений - пленки некоторых металлов. При этом все пленки называют технологическим слоем.

В зависимости от длины волны используемого излучения различают следующие методы литографии:

1. фотолитографию (длина волны ультрафиолетового излучения  = 150 - 440 нм);

2. рентгенолитографию (длина волны рентгеновского излучения  =0,5 - 2 нм);

3. электронолитографию (поток электронов, имеющих энергию 10-100 КэВ или длину волны  =0,05 нм);

4. ионолитографию (длина волны излучения ионов λ = 0,05 - 0,1 нм).

В зависимости от способа переноса изображения методы литографии могут быть контактными и проекционными. В свою очередь, проекционные методы могут быть без изменения масштаба переносимого изображения (M 1:1) и с уменьшением его масштаба (М10:1; М5:1).

В зависимости от типа используемого резиста (негативный или позитивный) методы литографии по характеру переноса изображения делятся на негативные и позитивные.

Литография является прецизионным процессом, т. е. точность создаваемых рисунков элементов должна быть в пределах долей микрометра (0,3 - 0,5 мкм). Кроме того, различные методы литографии должны обеспечивать получение изображений необходимых размеров любой геометрической сложности, высокую воспроизводимость изображений в пределах полупроводниковых кристаллов и по рабочему полю подложек, а также низкий уровень дефектности слоя сформированных масок .