Разработка маршрутного технологического процесса ИМС К561ЛА7

Химическая обработка пластин в растворе H2SO4+H2O2+NH4OH и сушка – технологические операции необходимые для очистки подложки и удаления деструкциированных молекул после каждой литографии.

Диффузия - технологическая операция, направленная на создание p-n перехода путем диффузионного легирования активной примесь полупроводникового материала.

Процесс ионного легирования представляет собой внедрение в кристалл полупроводника разогнанных электрическим полем, обладающих значительной энергией ионы элементов, которые занимают в его решетке положение атомов замещения и создают соответствующий тип провоимости. Ионное легирование по сравнению с методом диффузии имеет ряд преимуществ:[3]

• позволяет в более широких пределах и с большей точностью варьировать величину поверхностной концентрации примесей;
• процесс проходит при более низких температурах; 
• допускает существенно больший выбор легирующих примесей; позволяет получать разнообразные по форме примесные распределения с чёткими границами областей легирования;
• обеспечивает большую чистоту внедряемых примесей и возможность локального легирования.

Следующая операция – окисление — это процесс формирования пленки оксида на поверхности кремниевой подложки. Температура окисления лежит в интервале 800...1200оС и поддерживается с точность ±1 оС для обеспечения однородности толщины пленок. Пленки SiO2 высокого качества получают при окислении пластин в сухом кислороде, но скорость окисления в этих условиях мала. Скорость роста пленок во влажном кислороде более высокая, но их качество ниже. Для высокого качества будем использовать окисление в сухом кислороде.[4]

Поликремний осаждается путем разложения силана по реакции при температурах 600...650 оС. Для нанесения ППК обычно использут SiH4→Si+2H2 два вида процессов осаждения при пониженном давлении. В одном, при давлении в реакторе 25...130 Па, используется 100% силан, а в другом силан, разбавленный азотом. Оба процесса позволяют обрабатывать одновременно партию 100...200 пластин.[3]

Пленки фосфоросиликатного стекла (ФСС) получат химическим осаждением из газовой фазы. Их использут как одно из средств  борьбы со встроенным в окисел зарядом. [4]

Напыление алюминия. В данной работе будет использован метод химического осаждение из газовой фазы. В отличие от других методов нанесения металлических пленок (вакуум-термическое напыление, катодное распыление) осаждение из газовой фазы при пониженном давлении позволяет получить конформное покрытие пленкой ступенек рельефа. Также данный метод имеет высокую производительность осаждения и групповой характер процессов нанесения.[4]

Травление алюминия проводится в щелочной или кислотной среде. Широко применяется травитель, состоящий из концентрированной H3PO4 (76%), ледяной уксусной кислоты (15%), концентрированной азотной кислоты (3%) и воды (5%) по объему. Может использоваться тоже оборудование, что и для травления кремния и оксида кремния.

Измерение электрических параметров является обязательным этапом при разработке и производстве изделий электроники. Для контроля качества производимых устройств требуется поэтапный контроль их параметров. Пример подходящего оборудования для проверки электрических параметров: «Ручные тюнеры импеданса Focus Microwaves серии MMT»

Для разделение подложки на кристаллы будем использовать метод дисковой резки – один из наиболее простых и дешевых процессов. В этом случае, пластина разрезается на чипы вращающимся диском с алмазным покрытием. Для установки пластины в машину для резки, пластина предварительно монтируется на пленку и устанавливается в специальную рамку. Рамка помещается в установку резки, а пленка со специальным клеем удерживает разрезанные чипы. После резки, пластина разделенная на чипы подается в рамке на последующие операции монтажа. Пример подходящей установки - Установка резки пластин на кристаллы «ACCRETECH AD20T».

Физическая идентификация прибора осуществляется с помощью различных систем маркировки. Основным видом маркировки компонентов являются контактная печать. При контактной печати применяется метод роторного офсета с использованием типографской краски на основе растворителей.

ПРИМЕРНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МАРШРУТ

 Таблица 1. Примерный технологический маршрут.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения лабораторной работы была изучена последовательность операций при изготовлении  ИС КМДП, и составлен примерный технологический маршрут изготовления микросхемы К561ЛА7, приведены наименования необходимого оборудования и материалов, режимы и параметры операций.

Перечень использованных источников

1. ГОСТ 17021-88. Микросхемы интегральные. Термины и определения.
2. Пичугин И. Г. Таиров Ю. М. Технология полупроводниковых приборов. М.: Высш. шк., 1984.
3. Коледов Л.А.Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. М.: Радио и связь, 1989.
4. Чернышева Т.И., Чергышев Н.Г. Конструирование и технология полупроводниковых интегральных микросхем на униполярных транзисторах: Учебно-методическое пособие.: Издательство ТГТУ.
5. Богданович М.И., Грель И.Н., Прохоренко В.А. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник.: Радио и связь, 1990г.
6. Ракитин В.В. Интегральные схемы на КМОП-транзисторах. Учебное пособие.: Москва, 2007г.
7. http://www.findpatent.ru. Способ травления пленок. Электронный источник.
8. http://www.votshema.ru. Цифровые микросхемы серии К561. Электронный источник.