Пользовательского поиска
|
5.
Технология изготовления Особенностью
полупроводниковых ИМС является то, что все элементы изготавливают
одновременно в едином технологическом цикле, отдельные операции которого
(окисление и травление, диффузия, эпитаксия) выполняются в одной и той же среде. При создании активных и
пассивных элементов современных ИМС используют следующие основные
технологические операции: окисление, травление, литографию, диффузию, ионное
легирование, эпитаксию, напыление и нанесение пленок. Окисление.
Кремниевую пластину нагревают до 800 —1200 °С и подвергают воздействию
кислорода или насыщенных водяных паров. В такой окислительной среде атомы на
поверхности пластины взаимодействуют с кислородом и образуют тонкий диэлектрический
слой. На начальных этапах изготовления ИМС слой толщиной 1—3 мкм используют как маску для
проведения избирательной диффузии на участках пластины, не покрытых этим
слоем. При помощи этого слоя предотвращается диффузия примесей в
полупроводник, находящийся под слоем, так как коэффициент диффузии примесей в
двуокиси кремния значительно меньше, чем в полупроводнике. Диэлектрическую
пленку используют также в качестве
диэлектрика для затвора МДП-транзисторов. На последнем этапе изготовления ИМС
диэлектрический слой применяют для
пассивации кристалла: этот слой, покрывая всю поверхность кристалла,
предохраняет ИМС от воздействия окружающей среды. Более современным является
анодное окисление кремния, позволяющее формировать диэлектрическую пленку на
поверхности кремния почти любой толщины путем выбора режима анодного
окисления. В отличие от термического окисления это низкотемпературный процесс,
который избавляет от нескольких высокотемпературных обработок, связанных с
выполнением термического окисления при формирований масок. Травление проводится
в плавиковой кислоте, в которой этот слой растворяется. На тех участках
пластины, на которых необходимо проводить диффузию, в слое при. помощи плавиковой кислоты вытравливают
окна требуемых размеров. Литография. Окна на
поверхности пластины, используемые для проведения диффузии, наносятся
фотолитографическим методом. При этом поверх слоя; на пластину наносят
фоторезистор, представляющий собой тонкую пленку светочувствительного органического
материала. Затем накладывается фотошаблон в виде стеклянной контактной маски,
на которой имеется рисунок, состоящий из прозрачных и непрозрачных областей.
Через маску фоторезистор подвергается облучению ультрафиолетовыми лучами, в результате
чего при действии проявителя на облученных участках фоторезистор не проявляется.
Таким образом, на поверхности пластины остается рисунок определенной конфигурации
и соответствующих размеров. При травлении пластины в плавиковой кислоте для
удаления слоя фоторезистор не
растворяется, поэтому окна вскрываются только на участках, не покрытых
экспонированным фоторезистором. Через эти окна и проводится, диффузия. Фотолитография позволяет создавать рисунки с размерами элементов не менее- 2 мкм. Этим размером ограничивается плотность компоновки элементов на пластинах. |