- •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 Осаждение пленок SiO2.
Осаждение пленок SiO2 отличается от термического окисления меньшими температурами подложек в процессе роста пленок и возможностью получать пленки не только на кремнии, но и на любых других подложках.
Пиролитическое осаждение SiO2 используют на заключительных стадиях изготовления ИМС, когда применение термического окисления может привести к изменениям параметров уже созданных областей ИМС.
При пиролитическом осаждении SiO2 происходит термическое разложение сложных соединений кремния с выделением SiO2. Наиболее часто используют тетраэтоксисилан Si(OC2H5)4.
В зоне подложек идет реакция:
Окисел кремния осаждается на пластинах, остальные продукты реакции уносятся газовым потоком из трубы.
Этим методом можно получать однородные, хорошо воспроизводящие рельеф пленки, но нельзя получать пленки на структурах с металлизацией из-за высоких температур процесса.
Окисление моносилана идет при более низких температурах 300° - 400°С :
Низкие температуры позволяют применять процесс для получения пленок SiО2 на алюминиевой металлизации. Чтобы получить более плоскую, сглаженную поверхность пленки на слое алюминия, имеющем ступеньки, SiО2 в процессе осаждения легируют 8 - 9 % - ми оксида фосфора. Для этого в газовую смесь добавляют газ фосфин, который, взаимодействуя с кислородом, образует легирующий окисел:
В результате получают пленку фосфорно-силикатного стекла (ФСС): n SiO2 x m P2O5.
Наличие фосфора в пленке SiO2 повышает ее термомеханическую прочность, пластичность и снижает пористость.
Фосфорно-силикатные стекла:
1. могут служить источниками легирующих примесей;
2. имеют хорошие пассивирующие свойства, предохраняя поверхность пластин от проникновения щелочных металлов ( Na, К );
3. отличаясь пластичностью, могут сглаживать углы ступенек металлизации.
После получения пленок SiO2 контролируют толщину и пористость пленок, состояние границы раздела Si - SiO2.
Тема Осаждение пленок Si3n4 и поликремния. Урок Осаждение пленок нитрида кремния.
Нитрид кремния Si3N4 используют:
1. для пассивации (защиты) поверхности ИМС (уже сформированных на кремниевых подложках) от проникновения молекул воды и ионов натрия, которые могут привести к коррозии металлизации ИМС или к нестабильности ее электрических характеристик;
в качестве маски при локальном окислении кремния, что обусловлено низкой скоростью окисления самого нитрида кремния ( закрытые маскирующей пленкой Si3N4 слои не окисляются );
в качестве маски при локальном травлении пленок SiO2.
Осаждение пленок нитрида кремния осуществляется в результате химических реакций:
а) между силаном и аммиаком при атмосферном давлении и температурах 700° - 900°С
б) между дихлорсиланом и аммиаком при пониженном давлении и температурах 700° - 800°C
При пониженном давлении пленки Si3N4 получаются более однородные. После осаждения Si3N4 контролируют толщину и пористость пленки.
Осаждение пленок поликремния.
Различия между пленками из монокристаллического и поликристаллического кремния связаны с тем, что монокристаллический кремний имеет строго упорядоченное, регулярно повторяющееся расположение атомов кремния в пространстве, а в поликристаллическом кремнии атомы группируются в зерна, свободно ориентированные в пространстве.
Поликристаллический кремний (поликремний) используется:
в качестве затвора в МОП- транзисторах;
для формирования высокоомных резисторов;
для формирования проводящих дорожек.
Поликремний осаждается путем пиролиза (разложения) силана при температуре 600°-650°С в реакторах, работающих при пониженном давлении:
Этот метод позволяет получать пленки однородного состава, а также вести процесс при низкой температуре с высокой скоростью осаждения.
Поликремний, осаждаемый при температуре 600°-650°С, имеет столбчатую структуру с размером зерен 0,03 - 0,3 мкм.
Поликремний может быть легирован путем диффузии, ионной имплантации или введением легирующих добавок в газовую смесь в ходе осаждения пленок. В ходе легирования происходит рост зерен до размера 0,5 - 1 мкм.