2.4.2 Технологический процесс диффузии.

Вначале процесса проводится преддиффузионная отмывка. Она состоит из 3-х стадий:

1) Обработка в HF и последующая УЗМ;

2) Отмывка в растворе H₂О₂:NH₄OH: H₂О = 1:1:6;

3) Отмывка в растворе H₂О₂:HCl: H₂О = 1:1:6.

После обработки растворами пластины подвергаются УЗМ.

Необходимо так же подготовить посуду для приготовления источника диффузии и оснастку для её проведения.

Для проведения процесса диффузии приготовляют диффузанты. Необходимо строго соблюдать пропорции веществ, равномерность смешивания и время выдержки. Источником донорной примеси является следующая смесь:

С2Н5ОН – 84 мл С2Н5ОН – 564 мл

HNO3 – 6 мл H3PO4 – 60 мл

H2О – 60 мл

ТЭОС – 210 мл

Время выдержки данной смеси 8 часов.

Источником акцепторной примеси является следующая смесь:

С2Н5ОН – 611мл

H2О – 91 мл

1% р-р Н3ВО3 39 мл

ТЭОС – 169 мл

Выдержка данной смеси 24 часа.

Нанесение диффузанта на поверхность пластины осуществляется центрифугированием.

После нанесения диффузанта пластины сушат, используя шкаф ИК сушки. Высушенные пластины устанавливаю в кварцевую лодочку после пересыпания крошкой алюминия. Далее идет подготовка диффузионной печи: продувка, разогрев.

В процессе используется диффузионная печь. Лодочки с пластинами загружают в рабочую зону печи. Температура печи при загрузке (625±25)⁰C. После этого печь выводят на режим (1250±2)⁰C, температура выгрузки (625±25)⁰C.

Контролируемыми параметрами после диффузии являются глубина диффузии, поверхностное сопротивление, время жизни неосновных носителей заряда, и выборочно тип проводимости.

Глубина диффузии составляет акцепторной примеси (70±5)мкм , донорной примеси (21±5)мкм.

2.5 Процесс окисления.

Для образования пленки защитного окисла кремния пластины подвергают окислению.

Для подготовки пластин к окислению их вначале промывают в растворе HCL:HNO₃ = 3:1 в течении семи минут. Затем пластины промывают в воде до нейтральной реакции и подвергают УЗМ.

Окисление производят в электропечи при T=(1150±5)⁰C, для создания защитного окисла под диффузию донорной примеси, и при T=(1015±5)⁰C для создания окисной маски под металлизацию и проходит в парах H₂О, затем в сухом О₂.

2.6 Процесс фотолитографии.

Фотолитография – процесс образования на поверхности пластины с помощью светочувствительных материалов локальных защитных участков, рельеф которых повторяет рисунок топологии прибора.

Первая операция фотолитографии – подготовка пластин. Пластины обрабатывают раствором спирта 15-20 минут при температуре (75050)⁰C, для удаления загрязненности.

Далее на пластины наносится слой фоторезиста ФП-383. Нанесение осуществляют центрифугированием при следующих режимах.

После нанесения пластины с фоторезистом сушат при температуре (100±10)⁰C, время сушки 25-30 минут.

На следующем этапе пластины совмещают с фотошаблоном и экспонируют. Время экспонирования 10-30 секунд.

После экспонирования фоторезист проявляют в 2% водном растворе Na₂PO₄. Данная операция предназначена для удаления засвеченных участков фоторезиста. Время проявления 30-80 с.

На следующей операции фоторезист подвергают дублению. Дубление происходит 30-60 минут при температуре (140±10)⁰C.

Для удаления окисла кремния с открытых участков на следующей операции производят селективное травление пластин. Травление производят в растворе NH₄F:HF:H₂O = 3:1:6 в течении (20-50) минут.

Последней операцией фотолитографии является снятие фоторезиста. Вначале пластину обрабатывают в диэтилформамиде, доведенном до кипения. Затем, после промывки в деионизированной воде их помещают в перекисно-щелечной раствор и кипятят 10 минут. На последней стадии пластины сушат в ИК-сушке.