Разработка завершается:

– изготовлением опытной партии ИМС;

– измерением параметров ИМС и тестовых структур;

– выявлением ошибок схемы / элементов / топологии / технологии;

– коррекцией схемы / элементов / топологии / технологии;

– изготовлением новой опытной партии с коррекциями;

– передачей разработки в серийное производство.

С увеличением степени интеграции ИМС (N_el) повышается и уровень сложности физико-технологического моделирования. Так, при проектиро-вании БИС с числом элементов на чип N_el  10⁴ эл./чип использовались 1- и 2-мерные аналитические модели процессов с постоянным коэффициентом диффузии типа SUPREM-II, Техис-1. При проектировании СБИС с числом элементов N_el  10⁵ эл./чип использовались 1-мерные численные модели типа SUPREM-III, ФАКТ-1, а при проектировании СБИС с числом элементов N_el  10⁶ эл./чип – 2-мерные численные модели процессов с эффективным коэффициентом диффузии типа BICEPS, Дельта-2. При проектировании современных УБИС с числом элементов N_el  10⁷ эл./чип используются 1- и 2-мерные многочастичные численные модели с подвижными межслойными границами, учитывающие взаимодействия между частицами-компонентами (атомами примеси, собственными точечными дефектами и их комплексами) и их диффузию, типа SUPREM-4, TCAD, OLIMP, TITAN, ФАКТ-2, а также 3-мерные модели типа CUSTOM, XMAS, AMPITS-3D, TRIP.

2. Окисление

2.1. Диэлектрические плёнки в технологии имс

В технологии ИМС диэлектрические плёнки имеют следующее назначение:

– для маскирования при операциях локальной диффузии, имплантации, окисления, травления;

– электрической изоляции элементов ИМС, межсоединений, слоёв металлизации;

– защиты поверхности от окружающей среды и стабилизации параметров ИМС;

– в качестве активного диэлектрика в МДП-транзисторах и конденсаторах.

В технологии кремниевых ИМС обычно используются следующие диэлектрические плёнки: аморфный диоксид кремния (a-SiO₂), аморфный нитрид кремния (a-Si₃N₄), аморфный оксид алюминия (a-Al₂O₃), а также примесно-силикатные стёкла – борносиликатное (БСС), фосфорно-силикатное (ФСС), свинцово-силикатное (ССС) и др. Некоторые свойства диэлектрических плёнок приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Свойства диэлектрических плёнок

Свойства	a-SiO2 (терм.)	a-Si3N4	a-Al2O3
Ширина запрещенной зоны, эВ Показатель преломления Диэлектрическая проницаемость Удельное сопротивление, Ом · см Электрическая прочность, В/см Заряд на границе с кремнием, см–2 Коэффициент диффузии Na, см2/с Относительная радиационная стойкость	8.9 1.46 4 ~1016 107 1010 10–14 1	4.5 2.0 6.9 ~1016 5106 1012 10–17…10–18 10	5 1.67 8…9 1014…1015 106 1011…1012 – 100

Как видно из таблицы, диэлектрические пленки a-Al₂O₃ обладают максимальной радиационной стойкостью, плёнки a-Si₃N₄ обладают наилучшими защитными свойствами от проникновения загрязняющих примесей, а плёнки термического a-SiO₂ имеют наименьший заряд на границе с кремнием. Последнее свойство плёнок a-SiO₂ наряду с высокими диэлектрическими свойствами и с другими вполне удовлетворительными электрофизическими свойствами обусловило широчайшее применение этих плёнок и особенно плёнок термического a-SiO₂ в технологии кремниевых ИМС.