ЭБНЭ_full

Схема химико-механической планаризации

После окончания CMPмаксимальная высота микровыступов не превышает 1 нм, а средняя шероховатость — 0,1 нм.

Термическое окисление кремния

Поверхность пластин кремния могут содержать тонкий естественный слой оксида (толщиной ~ 1–2 нм). Для получения более толстых пленок необходим специальный процесс термического окисления, выполняемый в диффузионной печи при температурах от 800 до 13000С в атмосфере высокочистого кислорода (иногда с добавкой азота) — сухого или содержащего пары воды. Могут также добавляться пары HCl для нейтрализации вредных случайных загрязнений (прежде всего, щелочных металлов Na и K).

Фотолитография

На поверхность окисла наносится тонкая пленка специального фоточувствительного материала (фоторезиста), который изменяет свои физико-химические свойства в результате электромагнитного облучения. Как правило, это полимер, на облучаемом участке которого изменяется длина полимерных цепочек, т. е. средний молекулярный вес. Если при облучении происходит распад молекул полимера и уменьшение молекулярного веса, то при последующем травлении облученные участки удаляются быстрее, чем не облученные. Такой фоторезист называется позитивным. Для негативного резиста, наоборот, при облучении происходит сшивка соседних полимерных молекул и их молекулярный вес возрастает. После травления в этом случае на поверхности остаются только облученные участки.

На следующем этапе проводится экспонирование фоторезиста через фотошаблон, представляющий прозрачную для используемого излучения пластину с нанесенным на нее непрозрачным рисунком топологии формируемого слоя.

Литография

1.оптическая фотолитография (стандартная), λ=310—450 нм;

2.ультрафиолетовая фотолитография на эксимерных лазерах, λ=248 нм, λ=193 нм;

3.фотолитография в глубоком ультрафиолете, λ=100—10 нм;

4.рентгеновская литография, λ=0,1—10 нм;

5.электронная литография;

6.ионно-лучевая литография;

7.нанопечатная литография.

Изготовление фотошаблонов

Изготовление фотошаблонов для наноэлектроники является дорогостоящим и весьма трудоемким многостадийным процессом, требующим высоко точного и надежного специализированного оборудования, высокой квалификации персонала, строжайшего соблюдения правил вакуумной гигиены.

Этапы технологического процесса при производстве микросхем

Механическая обработка полупроводниковых пластин Химическая обработка (предшествующую всем термическим операциям) Эпитаксиальное наращивание слоя полупроводника Фотолитография

Введение электрически активных примесей в пластину для образования отдельных p- и n-областей

Термическая диффузия Ионное легирование

Получение омических контактов и создание пассивных элементов на пластине Добавление дополнительных слоев металла Пассивация поверхности пластины.

Тестирование неразрезанной пластины. Разделение пластин на кристаллы

Сборка кристалла и последующие операции монтажа кристалла в корпус и герметизация

Электрические измерения и испытания Выходной контроль

Маркировка, нанесение защитного покрытия, упаковка

3 мкм -1,5 мкмAl или polySi затворы (самосовмещенный), изоляция обратносмещенным pn-переходом,Al металлизация.