- •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 Плазмохимическое осаждение SiO2
При плазмохимическом осаждении ( ПХО ) SiO2 происходит разложение сложных кремнийсодержащих соединений под действием высокочастотного ( ВЧ ) разряда, образующего в газовой среде при пониженном давлении низкотемпературную кислородную плазму.
Температура процесса более низкая, чем при пиролитическом осаждении SiО2, поэтому получаемый оксид кремния можно использовать для пассивации поверхности ИМС ( защиты от внешних воздействий ), т.к. при осаждении такого окисла не происходит взаимодействия кремния с металлом межсоединений, а созданные в полупроводниковой пластине области р- и n- типа проводимости не увеличивают своих размеров.
В качестве рабочих газов используют соединения кремния и окислители:
или
Скорость осаждения SiO2 в этом методе составляет 0,1 - 10 мкм/час. Осажденные пленки отличаются от пленок, полученных без плазмы, большей плотностью, лучшей адгезией, низким уровнем механических напряжений. Однако они имеют остаточный заряд.
- вакуумная камера
- подложкодержатель
- п/п пластины
- штыревые электроды
- газораспределитель
6 - инфракрасный нагреватель
ПХО проводят в установках серии УВП.
Подложкодержатель выполнен в виде вращающейся пирамиды из дюралюминия, на внутренней поверхности которой крепятся пластины. Плазма зажигается между штыревыми электродами, включенными в сеть ВЧ- генератора. Газовую смесь подают через газораспределитель. Нагрев пластин осуществляется системой ИК- ламп.
Урок Плазмохимическое травление ( пхт )
При изготовлении ИМС высокой степени интеграции ( БИС и СБИС ), размеры элементов которых достигают 0,5 - 1,0 мкм, жидкостные методы травления не могут быть использованы из-за их недостатков. Более эффективны при этом «сухие» методы обработки, основанные на взаимодействии газоразрядной плазмы с поверхностным слоем подложек.
При «сухих» методах нет бокового подтравливания, характерного для химического жидкостного травления, поэтому клин травления уменьшается ( или вообще отсутствует ), и вертикальный профиль рельефного рисунка элементов приближается к идеальному, т.е. процесс ПХТ - анизотропен.
Кроме того, «сухое» травление слабо зависит от адгезии фоторезиста к подложке и после снятия фоторезиста не требуется проведения операций промывки и сушки пластин.
ПХТ основано на химическом разрушении технологического слоя, нанесенного на подложки, ионами химически активных газов, образующихся в газоразрядной плазме и обладающих большой реакционной способностью.
В качестве рабочего газа обычно используют галогеносодержащие газы, например, фреон-14 CF4.
В плазме фреона-14 образуются химически активные частицы - возбужденный атом фтора F* и положительно заряженный ион CF3+ :
CF4 + e → CF3+ + F* + 2 e
Травление кремния и его соединений сопровождается реакциями:
Чтобы происходило анизотропное травление, давление в реакторе должно быть не более 10 Па. Для разбавления и обеспечения требуемых параметров травления в плазму дополнительно вводят кислород, аргон, азот. Присутствие в плазме кислорода повышает скорость ПХТ и способствует очистке поверхности от органических загрязнений.
Схема реактора для ПХТ
- верхний электрод
- п/п пластины
- нижний электрод
В реакторе ВЧ-полем возбуждается газоразрядная плазма между двумя параллельными электродами, расположенными на расстоянии 15 - 40 мм друг от друга. Пластины находятся в области газового разряда. Для равномерного травления подложкодержатель вращают с частотой 0,1 об./сек.
Контролируют: величину наклона профиля травления и отклонение размеров, наличие сыпи и матовости на обработанной поверхности.