Курсовая работа / ТЕХНОЛОГИЯ

Санкт-Петербургский государственный Электртехнический университет имени В. И. Ульянова (Ленина).

Курсовой проект по дисциплине:

«Технология материалов и изделий электронной техники»

Выполнил: студент гр. №2202

Иволгин О.С.

Санкт-Петербург

2005 г.

Сдержание:

1. Цель и задача выполнения курсового проекта…………………………………стр.3

2. Электрическая схема ИМС…………………………………………………………стр.3

3. Расчет пассивных элементов ИМС………………………………………………стр.4

4. Структурная схема технологического процесса………………………………стр.5-9

5. Топологический чертеж ИМС……………………………………………………стр.10

6. Чертежи фотошаблонов…………………………………………………………стр.11-16

1. Цель и задача выполнения курсового проекта:

Целью выполнения курсового проекта является приобретение практических навыков по разработке топологии и технологического процесса изготовления ИМС, знакомство с технологической документацией.

Задачей выполнения курсового проекта является разработка конструкции ИМС и технологического маршрута ее производства в соответствии с заданным технологическим заданием и принципиальной электрической схемой.

2. Электрическая схема ИМС:

3. Расчет пассивных элементов ИМС:

Исходные данные для расчета:

1). Расчет относительной погрешности коэффициента формы резистора:

2). Определение расчетной ширины резистора:

т.о. расчетная ширина резистора определяется минимальной шириной резистора, характеризуемой допустимой и удельной мощностями рассеяния.

3). Определение расчетной длины резистора:

4.Структурная схема технологического процесса:

Для изопланарной технологии характерно совместное использование диэлектрических слоев и p-n –переходов для изоляции элементов ИС.

1).Начальным этапом является получение исходной пластины. В изопланарной технологии исходная – это пластина кремния p-типа с эпитаксиальным n-слоем и скрытым n+ - слоем.

В поверхностном оксидном слое p-типа вскрываются окна, через которые проводится диффузия примеси с высокой концентрацией. Для избежания значительного проникновения примеси в эпитаксиальный коллектор при последующих циклах высокотемпературной обработки (разделительная диффузия, базовая диффузия и т. д.), подбирают примесь с малым коэффициентом диффузии (например мышьяк). Далее поверхность освобождают от окисла и наращивают эпитаксиальный слой кремния n-типа.

Этапы получения исходной пластины представлены на рисунке1:

2). Далее производится формирование изолированных областей в изопланарной структкре и создание в них активных и пассивных элементов ИС.

На поверхность пластины, содержащей n- и n+-эпитаксиальные слои, осаждают (из газовой фазы) слой нитрида кремния. Методом фотолитографии в этом слое образуют защитную маску с окнами по контуру коллекторных областей. В процессе окисления нитридная маска сохраняется. Затем ее стравливают и всю поверхность окисляют. Далее проводят диффузию для формирования базы и эмиттера, формируют контактные окна и межсоединения.

Т.о. в данной структуре донная часть коллектора изолирована от монокристаллической пластины p-n переходом, а боковая – толстым слоем окисла, полученным сквозным локальным окислением эпитаксиального слоя .

Поэтапно эти процессы представлены на рисунке 2:

1.Пластина с эпитаксиальным и скрытым слоями.

2.Нанесение слоя нитрида кремния.

3.Избирательное травление нитрида кремния по контуру будущих элементов (после проведения фотолитографии).

4.Глубокое окисление кремния

5.Стравливание нитрида кремния и окисление поверхности.

6.Готовая структура после формирования базовых и эмиттерных областей, а также межсоединений.

Выращивание пленок требуемых структур осуществляется с помощью фотолитографии:

с помощью экспанирования (засветки) слоя фоторезиста, производимого через фотошаблон, создается скрытое изображение топологии в пленке резиста (на пластине формируется изображение, повторяющее рисунок фотошаблона).Далее проявитель удаляет засвеченные участки фоторезиста - в случае позитивного фоторезиста (т.к. он за счет фотораспада образует при засветке растворимые участки) или незасвеченные - в случае негативного фоторезиста. Затем незащищенные фоторезистом участки стравливаются.

Т.о.позитивный фоторезист формирует изображение, повторяющее рисунок оригинала, а негативный- негативное изображение оригинала

Назначения фотошаблонов:

Фотошаблон 1: для формирования скрытых n+ -областей

Фотошаблон 2: для формирования слоя диэлектрической изоляции

Фотошаблон 3: для формирования базовых областей

Фотошаблон 4: для формирования эмиттерных областей

Фотошаблон 5: для вскрытия окон под металлические контакты

Фотошаблон 6: для создания металлических контактов и разводки