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

Проектирование междугородной магистрали между г. Кемерово – г. Лениск-Кузнецкий с использованием симметричного кабеля
Наше время, в особенности последние десять лет, характеризуется бурным развитием телекоммуникационных технологий. Наряду с появлением новых форм передачи информации, совершенствуются тра ...

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 ...

Проектирование системы управления вентильным преобразователем
Вентильные преобразователи широко применяются для преобразования энергии, вырабатываемой и передаваемой в виде переменного напряжения промышленной частоты 50Гц в электрическую энергию др ...