- •Конспект по предмету
- •Раздел 1 Технологический процесс обработки изделий микроэлектроники
- •Устройство для выращивания монокристаллического слитка вытягиванием из расплава:
- •Формирование слоев с заданными свойствами
- •Процессы формирования рисунка методом литографии
- •Формирование рисунка маски из резиста:
- •Последовательность получения оксидной маски на пластине:
- •Последовательность операций при формировании рисунка поликремния:
- •Последовательность получения рисунка алюминиевой коммутации, контактов и затвора в моп-имс:
- •Сборка и монтаж имс
- •Типы и основные характеристики подложек
- •Конструктивно-технологические особенности биполярных имс
- •Структуры биполярной кремниевой имс (а) и интегрального транзистора (б) (все размеры указаны в микрометрах):
- •Структуры конденсаторов для биполярных имс:
- •Электрическая схема (а) и топология (б) логического элемента:
- •1, 5, 7, 8 — Входы; 2 —наиболее положительный потенциал; 3 — выход; 4 — земля
- •Влияние конструктивно-технологических факторов на электрические параметры имс
- •Основные этапы технологии биполярных имс
- •Технологический процесс формирования биполярных полупроводниковых структур
- •Шаблон, используемый для создания области скрытого слоя коллектора, (а) и набор фотошаблонов для фотолитографии (б):
- •Основные конструктивно-технологические варианты мпд-имс
- •Конструкция мдп-транзистора имс:
- •Структура моп-транзистора, используемая для расчета:
- •Влияние физико-технологических факторов на параметры моп-имс
- •Базовый технологический процесс получения моп-имс
- •Технология моп-имс с кремниевым затвором
- •Основные этапы изготовления моп-имс с кремниевыми затворами:
- •Раздел2 Устройство, принцип работы, наладка и регулировки узлов и механизмов специального технологического оборудования
- •Классификация оборудования.
- •Особенности техники безопасности в п/п производстве.
- •2.2 Оборудование для создания и контроля чистых сред. Наладка и регулировка
- •Пылезащитные камеры с вертикальным ламинарным потоком воздуха для выполнения операций без выделения продуктов химических реакций (а) и с выделением их (б):
- •Приборы для измерения параметров атмосферы производственных помещений
- •Гигрометры: а - волосяной, б - пленочный; 1 - груз, 2 -волос, 3 - стрелка, 4 - неравномерная шкала, 5 - пленочная мембрана
- •Анализатор запыленности:
- •Установки для очистки газов и воды
- •Приборы для измерения давления и расхода
- •Пружинный манометр: 1 - стрелка, 2 - триб, 3, 5 – спиральная и трубчатая пружины, 4 - сектор, 6 - поводок, 7 - держатель, 8 - штуцер
- •Термопарный манометрический преобразователь: 1, 2 - стеклянные трубки и баллон. 3 - платиновый подогреватель, 4 - хромель-копелевая термопара, .5 - цоколи 6 - штырьки
- •Ионизационный манометрический преобразователь:
- •Структурная схема ионизационно-термопарного вакуумметра вит-3:
- •2.3 «Оборудование для механической обработки полупроводниковых материалов»
- •Ориентация с помощью метода световых фигур.
- •Установка для световой ориентации монокристаллов:
- •Оптическая система установки световой ориентации монокристаллов:
- •Резка слитков на пластины.
- •«Алмаз 6м»
- •Станок резки слитков "Алмаз-6м":
- •Шпиндель станка "Алмаз-6м":
- •Барабан станка "Алмаз-6м":
- •Привод подачи слитка станка "Алмаз-6м":
- •Станция очистки и перекачки смазочно-охлаждающей жидкости станка "Алмаз-6м":
- •«Шлифовальное оборудование»
- •1 Рельефный слой, 2 трещенковый слой, 3 дислокационный слой, 4 напряженный слой
- •Планетарный механизм для двухстороннего шлифования пластин
- •Кинематическая схема станка двухстороннего шлифования
- •Принципиальная схема автомата снятия фасок
- •Принципиальная схема полуавтомата приклеивания пластин к блоку
- •2.4 Оборудование для химобработки
- •Автомат гидромеханической отмывки
- •Кинематическая схема агрегата (трека) автомата гидромеханической отмывки:
- •Пневмогидравлическая схема установки химической обработки: 1, 4 - ванны, 2 - подогреватель, 3 - насос-эжектор, 5 - поддон, 6 - рассеиватель, 7 - вентили, 8 - электропневматический клапан
- •2.5 Термическое оборудование
- •Схемы реакторов для газовой эпитаксии
- •Реактор установки унэс-2п-ка
- •Система газораспределения эпитаксиальной установки
- •Скруббер установки эпитаксиального наращивания унэс-101
- •Оборудование для диффузии и окисления
- •Камеры загрузки-выгрузки с ламинарным потоком воздуха термической диффузионной установки
- •Нагревательная камера термической диффузионной установки
- •Установка термической диффузии адс-6-100
- •Нагреватель диффузионной установки
- •Функциональная схема автоматической системы регулирования температуры термической диффузионной установки
- •Устройство загрузки-выгрузки подложек в реакционную трубу
- •Программатор время - команда
- •1.2. Основные технические данные.
- •1.3. Устройство пвк
- •1.4. Работа пвк
- •2. Меры безопасности
- •Время-параметр
- •1.2. Основные технические требования
- •1.3. Устройство
- •1.4. Работа
- •2.6 Оборудование для элионной обработки
- •Установки для нанесения тонких пленок в вакууме
- •Метод термического испарения
- •Метод распыления материалов ионной бомбардировкой
- •Испарители
- •Способы ионного распыления для осаждения тонких пленок
- •2.7 Оборудование для контактной фотопечати
- •Компоновочная схема эм-576
- •Блочная схема эм-576
- •Механизм выравнивания поверхности подложки и фотошаблона
- •2.8 Оборудование для проекционной фотопечати
- •Привод подъема стола.
- •Система совмещения.
- •Система автофокусировки.
- •2.9 Оборудование для нанесения и проявления фоторезиста
- •Устройство нанесения фоторезиста:
- •2.10 Сборочное оборудование
- •Установка резки алмазными кругами:
- •Узел крепления алмазного круга:
- •Установка монтажа кристаллов эм-438а
- •Кинематическая схема установки эм-438а
- •Автомат присоединения кристаллов эм-4085
- •Назначение микроскопа мт-2
- •Технические данные
- •Устройство и работа микроскопа
- •Устройство и работа составных частей микроскопа
- •Оборудование для разварки межсоединений эм-4020б
- •Последовательность монтажа проволочных перемычек
- •Механизм микросварки
- •Механизм микросварки
- •Координатный стол микросварочной установки проверка технического coctояhия
- •Возможные неисправности и методы их устранения
- •Оборудование для герметизации интегральных микросхем
- •Способы герметизации металлостеклянных и металлокерамических корпусов ис
- •Функциональная схема герметизации
- •Установка угп-50 для герметизации интегральных микросхем пластмассой
- •Раздел 3 Устройство, принцип работы наладка, регулировка специального технологического оборудования
- •Тема 1. Износ деталей машин.
- •Тема 2. Система планово-предупредительного ремонта (ппр).
- •Виды ппр.
- •Периодичность ремонта и нормы простоя оборудования при ремонте.
- •Организация ремонтного обслуживания цехах, участках и на предприятии.
- •Раздел 4 Ремонт специального технологического оборудования Основы технологии ремонта то
- •Алгоритм диагностики схемы синхронизации
- •Раздел 5 Контрольно-измерительное и испытательное оборудование
- •Контактирующее устройство зондовых установок эм-6010:
- •Устройство зондовой установки эм-6010
Процессы формирования рисунка методом литографии
После того как пластина соответствующим образом подготовлена, можно проводить процессы формирования рисунка. При этом используется несколько основных этапов, как правило, одинаковых во всех процессах, независимо от типа структурной технологической схемы.
На рисунке ниже показана последовательность основных этапов получения изображения на пластине с применением как негативных, так и позитивных резистов.
Формирование рисунка маски из резиста:
а — исходная пластина; б —нанесение резистра; в — экспонирование; г — травление; 1 - кремниевая пластина; 2 — резист; 3 —фотошаблон
Нанесение резиста (фото- или электроночувствительного маскирующего материала) производится в автоматических установках. Для формирования тонкой однородной пленки резиста на поверхностях пластин их вращают на центрифуге.
Cушкa необходима для удаления растворителей, содержащихся в пленке резиста, и проводится в оборудовании конвейерного типа сразу после выгрузки пластин из центрифуги. Для сушки используются различные типы нагревателей: ИК, СВЧ, резистивные и др. При недостаточно полном удалении растворителей из резиста качество получаемых изображений резко ухудшается после воздействия проявителя.
Экспонирование производится с целью создания скрытого изображения топологии в пленке резиста. Скрытое изображение формируется с помощью фотошаблона, который должен быть столь же чистым и бездефектным, как и покрытая резистом пластина. Пластина затем экспонируется контактным способом, проекционной мультипликацией или сканирующим пучком того или иного вида энергии. При этом на пластину переносится изображение, точно соответствующее рисунку фотошаблона. Здесь также очень важно соблюдать чистоту среды, в которой проводится эта операция, поскольку загрязнение пластины или фотошаблона будет воспроизведено на проявленной пластине, что приведет к выбраковке ее или ИМС в зависимости от величины загрязнения. Экспонированные пластины затем автоматически загружаются в кассеты и перемещаются в ванну для проявления. Важные параметры экспонирования — однородность энергии излучения и время экспонирования.
Проявление — это процесс, при котором проявитель селективно удаляет либо экспонированные области резиста (в случае позитивного резиста), либо неэкспонированные (негативный резист), после чего остается изображение — маска для травления или (в некоторых случаях) металлизации. Главная цель проявления — удалить фоторезист, который не формирует изображение, не повредив при этом резист, формирующий изображение. После проявления пластины промывают, сушат и контролируют. После контроля дефектные или не удовлетворяющие требованиям пластины возвращаются на повторную обработку. Во многих случаях пластины затем подвергаются короткой плазменной очистке, при которой кислородная плазма удаляет тонкий слой изображения и одновременно дополнительно очищает проявленные участки.
Финишная термообработка или «задубливание» применяется при формировании изображения на пластине. Финишная термообработка проводится тем же способом, что и сушка, т. е. на конвейере, когда тепло поступает от СВЧ- или ИК-источников, находящихся над (под) конвейером. Тепло удаляет влагу, оставшуюся после операции проявления, и увеличивает адгезию резиста к подложке. Интенсивная термообработка «задубливает» резист, делая его химически устойчивым к жидким и газообразным травителям. По окончании этой операции пластины сразу поступают на участок травления, ибо любые задержки могут свести на нет результаты термообработки.
Травление широко используется в технологии ИМС. Цель этой операции — удалить именно те участки слоя, которые оказались оголенными после процесса проявления. По этой причине необходимо полное удаление проявленного резиста, ибо любые остатки его на поверхности слоя могут помешать процессу травления или затруднить его. На данном этапе необходимо контролировать время травления, однородность, температуру и концентрацию травителя (жидкости или газа).
Травление диоксида кремния является наиболее общим случаем травления при изготовлении ИМС. Первый его этап — селективное удаление участков первоначального беспримесного слоя диоксида с поверхности полированной пластины. На этом этапе формируется резистивный рисунок на диоксиде для защиты тех его участков, которые не подлежат стравливанию. Поскольку большинство резистов имеет хорошую адгезию к диоксиду кремния, а травители их не растворяют, то процесс травления относительно легко реализуется и поддается контролю. На рисунке ниже показана последовательность операций травления диоксида кремния.