Разработка основных этапов технологического процесса изготовления диффузионного резистора в составе ИМС

Рис.9. Часть шаблона под диффузию р-примеси.

Фотошаблон для вскрытия контактных окон:

Рис.10. Часть фотошаблона для вскрытия контактных окон.

Технология процесса

Перенос рисунка фотошаблона в поверхностный слой пластины происходит в три стадии: экспонирование фотослоя через фотошаблон и образование скрытого изображения; проявление и задубливание рисунка, т.е. формирование защитной фотомаски; травление поверхностного слоя пластины на незащищенных участках.

Процесс формирования рельефа в поверхностном слое пластины будем проводить с помощью негативного фоторезиста ФН-106. Схема этого процесса представлена на рис.11.

Рис.11. Процесс формирования: 1 - УФ излучение; 2 - Фотошаблон; 3 - Слой фоторезиста; 4 - Поверхностный слой на пластине; 5 - Пластина

Этапы подготовки пластины перед нанесением фотослоя:

1) удалить молекулы воды (прогревом пластин при 700 - 800 ºС в сухом инертном газе)

2) повысить гидрофобность (путем погружения пластин в 10%-й раствор диметилдихлорсилана в обезвоженном трихлорэтилене на 1 мин и последующей промывки пластин в трихлорэтилене в течение 1 мин и термообработки при 400 ºС в течение 30 мин)

) провести эффективную и безопасную очистку в эмульсии «фреон - вода - ПАВ» на первом этапе и в чистом фреоне на втором

Нанесение и сушка фотослоя. Для осуществления этого процесса в помещении необходимо обеспечить обеспыленную атмосферу 1-го класса. Для нанесения фотослоя применяем метод распыления, осуществляемый на полуавтомате для нанесения фоторезиста распылением ПНФ-1Р, схема которого представлена на рис.12.

Рис.12. Схема компоновки полуавтомата ПНФ-1Р: 1 - Основание; 2 - Подвижный стол с пластинами; 3 - Подвижная форсунка; 4 - Внутренний защитный кожух; 5 - Общий защитный кожух

В качестве инжектирующего газа используем пары фреона-113, которые из-за своей большой молекулярной массы позволяют существенно снизить давление.

Просушивать нанесенный фотослой в нашем случае целесообразно инфракрасной сушкой, источником теплоты при которой является полупроводниковая пластина, поглощающая ИК-излучение, тогда как окружающая среда сохраняет примерно комнатную температуру благодаря непрерывной продувке. При данном методе качество сушки существенно выше, чем при конвективной сушке, но в то же время она значительно дешевле и технологичнее, чем СВЧ-сушка.

Время сушки - 10 мин, допустимая температура - не более 120 ºС, высушенный слой экспонировать не позднее чем через 10 ч.

После сушки необходимо провести совмещение с фотошаблоном и экспонирование.

Совмещение рисунков фотошаблонов и пластины выполняют в два этапа:

. Грубое совмещение осуществляют в пределах всего поля пластины с помощью контрольных модулей - пустых кристаллов, что позволяет практически исключить разворот пластины относительно фотошаблона.

. Точное совмещение производят в пределах модуля с помощью специальных знаков совмещения.

Рис.13. Совмещение фотошаблона с пластиной: 1 - Групповой фотошаблон; 2 - Контрольный модуль; 3 - Групповая пластина; 4 - Базовый срез пластины; 5 - Знак совмещения в модуле пластины; 6 - Знак совмещения в модуле шаблона

Предельная погрешность совмещения:

Δс = ± (Δп + Δш + Δи + Δt) = ± 1.5 мкм

где Δп - погрешность знака совмещения на пластине, ± 0.4 мкм

Δш - погрешность знака совмещения на шаблоне, ± 0.35 мкм

Δи - инструментальная погрешность совмещения, ± 0.5 мкм,

Δt - погрешность шага, возникающая в процессе изготовления групповых фотошаблонов, ± 0.25 мкм

Для выполнения этих операций необходимо использовать установку полуавтоматического совмещения и экспонирования УПСЭ-4.

Читайте также

Разработка макета для исследования металлических проводниковых материалов
Автоматизация производства процесс в развитии машинного производства, при котором часть или весь комплекс операций по качественному преобразованию состояния исходного сырья, управлению ...

Нанотехнологии в науке и технике
В течение тысячелетий человек использовал в быту и технике макроскопические тела, состоящие из большого числа атомов, будь это каменный топор или авиалайнер. Первая научно- ...

Проектирование мультивибратора на трёх логических элементах серии КМОП
Генераторы - специальные элементы цифровых устройств, предназначенные для формирования последовательности электрических сигналов различной формы. Генераторы обеспечивают работу цифровог ...