- •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
Урок Основные параметры ионного легирования. Особенности ионного легирования. Основные параметры процесса ионного легирования.
1. Энергия ионов Е - энергия, с которой примесь внедряется в полупроводник.
E=q • n • U , где q - элементарный заряд;
n - кратность ионизации иона ( обычно n = 1 );
U - ускоряющее напряжение.
Обычно Е = 20 - 200 кэВ
Энергия ионов определяет глубину проникновения примеси в пластину.
2. Плотность тока ионного пучка j
Обычно j = 0,1 - 100 мкА/см2
3. Доза облучения q
Q = j • t ; где t - время облучения полупроводниковой пластины.
Для ИМС используют дозы облучения Q = 0,02 – 1000 мкКул /см2
Доза облучения определяет концентрацию внедренной в пластину примеси.
-
Угол наклона ионного пучка к направлению главной кристаллографической
оси пластины.
Обычно составляет 7 - 8°.
Особенности ионного легирования.
Преимущества:
1. высокая точность и воспроизводимость глубины и степени легирования за счет легкого контроля параметров ионного легирования;
2. время процесса составляет несколько минут; 3. низкие температуры процесса;
-
возможность формирования практически любого профиля легирования;
-
точное воспроизведение рисунка маски при локальном легировании.
Недостатки:
-
необходимость проведения отжига;
-
трудно воспроизводимы глубокие легированные слои;
-
сложно однородно залегировать пластины большого диаметра из-за расфокусировки ионного пучка;
-
сложность оборудования
Довольно часто на практике ионное легирование совмещают с процессом диффузии:
1. ионным легированием загоняют примесь в полупроводниковую пластину ( т.е. проводят "загонку" примеси), а затем пластины передают на диффузионный отжиг ( т.е. проводят "разгонку" примеси). Благодаря сочетанию достоинств легирования и диффузии получают нужное распределение примеси при необходимой глубине слоя.
2. в слой поликремния, лежащий на поверхности пластины, ионным легированием внедряют примесь, а затем проводят диффузионный отжиг ("разгонку") для перераспределения примеси из поликремния в пластину.
Тема: Плазмохимические процессы. Урок Общие сведения о вакууме, ионизации газа, плазме.
Вакуумом называется разреженное состояние газа, т.е. такое состояние, при котором давление газа в некотором замкнутом герметичном объеме ниже атмосферного давления.
Для того, чтобы создать вакуум в какой- либо установке, из нее необходимо откачать газы. Идеальный вакуум получить нельзя ( вакуум - пустота ).
Единицами измерения вакуума являются: 1 Паскаль( Па ) или 1 мм ртутного столба.
1 мм рт. столба = 133 Па ( 1 Па = 1 Н/м2 )
760 мм рт. столба ≈ 105 Па
Молекулы газа массой m в количестве n, находясь в замкнутом объеме и ударяясь со среднеквадратичной скоростью v о стенки сосуда ( в котором они находятся), создают в нем давление
Если Р = 105 – 101 Па, в сосуде создан низкий вакуум
Если Р = 10-1 – 101 Па - средний вакуум
Если Р = 10-1 – 10-5 Па - высокий вакуум
Если P < 10-5 Па - сверхвысокий вакуум
Для получения вакуума в установках используются механические и диффузионные насосы.
-
- нейтральная молекула газа
-
- первичный электрон
2' - отраженный первичный электрон
-
- вторичный электрон
4 - положительно заряженный ион газа
В обычных условиях в газе всегда присутствуют свободные электроны. Если в газ поместить катод и анод, то под действием электрического поля эти электроны начинают ускоряться при своём движении в сторону анода. Сталкиваясь на своём пути с
нейтральной молекулой газа, первичный электрон выбивает из молекулы газа вторичный
электрон, превращая нейтральную молекулу в положительно заряженный ион. Отраженный первичный электрон и вторичный электрон ускоряются под действием электрического поля и ионизируют другие молекулы газа.
При высоком напряжении электрического поля процесс ионизации газа приобретает лавинообразный характер. Газ становится проводником электрического тока.
При столкновении нейтральных молекул газа с электронами происходит возбуждение этих молекул и их ионизация. При этом концентрация положительно заряженных ионов газа и концентрация электронов приблизительно одинаковы и очень высоки. Такое состояние газовой среды называется плазмой.