Метод зонной плавки (метод перекристаллизации)
Резка диском с наружной алмазной кромкой
Лазерное разделение пластин
Обезжиривание поверхности
Методы получения полупроводниковых слоев и переходов
Технология полупроводниковых биполярных и МДП ИМС
Изготовление биполярных ИМС с диэлектрической изоляцией
Навигация
Печатные платы
Печатные платы
47616
знаков
1
таблица
27
изображений
Введение
Термин "технология" происходит от двух греческих слов: tecoh – искусство, мастерство, умение и logoz – наука. В производственных процессах он применяется для обозначения технологических процессов: операционных, маршрутных, полных, а также методов и способов их выполнения.
Интегральная схема (микросхема) – микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки сигнала, накапливания информации и имеющее высокую плотность электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов), которые с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматриваются как единое целое.
Важным показателем качества технологии и конструкции ИС является плотность упаковки элементов на кристалле – число элементов, приходящихся на единицу его площади. Кроме уменьшения размеров элементов для повышения плотности элементов на кристалле используется совмещение нескольких (обычно двух) функций некоторыми областями полупроводникового кристалла, а также трехмерные структуры, разделенные диэлектрическими прослойками.
Конструктивно-технологическая классификация ИС отражает способ изготовления и получаемую при этом структуру. По этому критерию различают полупроводниковые и гибридные ИС. В полупроводниковых ИС все элементы и межэлементные соединения изготовлены в объеме и на поверхности полупроводника. В гибридных ИС на диэлектрической подложке изготовляются пленочные пассивные элементы (резисторы, конденсаторы) и устанавливаются навесные активные и пассивные компоненты. Промежуточным типом ИС являются совмещенные интегральные схемы, в которых транзисторы изготовляются в активном слое кремния, а пленочные резисторы и диоды – как и проводники на изолирующем слое двуокиси кремния.
По типу применяемых активных элементов (транзисторов) интегральные схемы делятся на ИС на биполярных транзисторах (биполярных структурах) и ИС на МДП-транзисторах (МДП-структурах).
Данная работа посвящена описанию основных технологических операций производства интегральных микросхем:
· выращивание монокристаллов;
· изготовление пластин;
· обработка поверхности пластин;
· 4
· 5
· 6
· 7
· 8
· 9
· 10
1 Выращивание монокристаллов
Качество полупроводниковых приборов в значительной степени зависит от качества исходных полупроводниковых материалов. Поэтому создание полупроводниковой интегральной схемы начинается с изготовления монокристаллических слитков полупроводников. Особую проблему при этом представляет их очистка от примесей.
В настоящее время для промышленного изготовления большинства полупроводниковых микросхем применяют кремний. Это объясняется тем, что кремний по сравнению с также хорошо изученным и освоенным полупроводниковой промышленностью германием обладает рядом преимуществ. Так, кремний имеет большую ширину запрещенной зоны, что обеспечивает более широкий интервал рабочих температур, меньшие обратные токи переходов и меньшую их зависимость от температуры, а также позволяет изготавливать резисторы с большими значениями сопротивлений, слабо зависящими от тока утечки. Кремниевые переходы имеют большие пробивные напряжения, их пробой наступает при больших температурах. Кроме того, кремний является самым распространенным в природе элементом после кислорода. Содержание кремния в земной коре составляет по массе 27,7 %, что обеспечивает неограниченную возможность расширения его производства по сравнению с другими полупроводниками, относящимися к рассеянным элементам. Помимо дешевизны и недефицитности, кремний обладает существенно большим значением напряжения образования дислокаций, чем другие полупроводники. Это делает возможным выращивание бездислокационных монокристаллических слитков диаметром до 150 мм и более с массой более 100 кг. Известно несколько способов получения монокристаллических слитков, основанных на следующем принципе.
Растворимость большинства примесей гораздо больше в жидкой фазе, чем в твердой. Поэтому если постепенно охлаждать расплавленный полупроводник, то в затвердевшей части будет меньше примесей, чем в оставшейся жидкой части, словно примеси оттесняются в жидкую фазу. Отрезая же от полностью затвердевшего слитка ту часть, которая затвердела последней (и в которой, соответственно, сконцентрирована основная масса примесей) и повторяя операцию несколько раз, можно получить очень чистый материал. В рамках данной работы остановимся на двух методах: методе Чорхальского и зонной плавке.
1.1 Метод Чорхальского
Схема процесса изображена на рис 1. В расплавленное нагревателем вещество, которое находится в тигле и имеет температуру, близкую к температуре плавления, опускают монокристаллическую затравку того же состава, что и расплав. Далее приводится в действие механизм подъема и вращения затравки; при этом затравка смачивается расплавом и увлекает его вверх, вследствие чего расплав на затравке нарастает в виде кристаллической фазы. Метод обеспечивает получение полупроводникового материала в форме совершенных монокристаллов с определенной кристаллической ориентацией и минимальным числом дефектов. Нагреватель может быть резистивным, высокочастотным, электронно-лучевым.
При этом необходимо выдерживать должный температурный режим на поверхности соприкосновения кристалл-расплав, скорость вращения стержня и скорость вытягивания. Вращение стержня обуславливает перемешивание расплава, а также вывод дислокаций за пределы кристалла. Процесс производится в атмосфере инертных газов или водорода, которые также должны быть достаточно чистыми.
Похожие работы
... образом наносят шесть слоев. Это покрытие обладает малой усадкой и плотной структурой. Исходя из вышеперечисленных сравнений выбран для защитного покрытия от действия влаги лак УР-231.6. Описание технологического процесса изготовления печатной платы комбинированным позитивным способом. Технологический процесс изготовления печатной платы комбинированным позитивным методом состоит из следующих ...
... частота лежит вне диапазона в рабочих частотах проектируемого устройства, следовательно, влияние на работу устройства она не оказывает. 5 Выбор и обоснование технологического процесса сборки и монтажа печатных плат Методы сборки и монтажа печатных плат можно классифицировать по степени автоматизации сборочного – монтажных работ. При этом можно выделить следующие методы сборки: Ручная: Ручная ...
... , в тех случах усложняется, но, тем не менее, это оказывается оправданным, когда другие способы уплотнения монтажа приводят к еще большим технологическим трудностям. Схема технологического процесса изготовления многослойных печатных плат методом металлизации сквозных отверстий показана на рис. 1.23. Метод металлизации сквозных отверстий, по-существу единственный метод создания конструкций с ...
... мкм по подслою никеля. 3.5 Топология токопроводящего рисунка Характер проводящего рисунка во многом определяет технологичность конструкции, надежность производства печатных плат. Анализ практики производства позволяет сформулировать ряд правил для конструирования печатного рисунка. При трассировке проводников следует избегать острых углов. Во внутреннем пространстве такого угла образуется ...
0 комментариев