Общая характеристика технологии производства микросхем

Общая характеристика технологии производства микросхем

Основные понятия. Классификация и характеристика интегральных микросхем (ИМС). Основные этапы технологии изготовления ИМС, их назначение и роль. Принципы интегральной технологии, методы изготовления структур микросхем, особенности технологии производства ИМС.

Принцип формирования структур микросхем. Электронная вакуумная гигиена

Основные принципы интегральной технологии. Принцип локальности. Принцип послойности. Запыленность воздушной среды. Температура и влажность воздушной среды. Чистота помещений и локальных объемов. Модульные чистые комнаты.

Вода, газы и газовые среды, применяемые в производстве ИМС

Необходимость использования чистой воды, газа и газовых смесей. Чистота оборудования, помещения и личная гигиена работающих.

Требования к технологическим процессам. Требования к условиям производства микроэлектронных устройств

Надежность. Экономичность. Безопасность. Технологичность. Необходимость разработки конструкторской и технологической документации.

Подготовка слитков и резка их на пластины

Ориентация слитков. Формирование базового среза. Резка слитков на пластины.

Механическая обработка пластин. Абразивные материалы и инструменты

Необходимость и суть механической обработки пластин. Абразивные материалы и инструменты, применяемые при шлифовке и полировке пластин.

Шлифовка и снятие фаски, полировка пластин

Шлифовка пластин. Полировка пластин. Снятие фаски. Методы и технология

9Контроль качества пластин и подложек после механической обработки

Измерение геометрических размеров пластин после механической обработки. Контроль качества поверхности пластин. Измерение высоты микронеровностей на пластине.

10Очистка пластин. Методы и средства

Классификация загрязнений и методов очистки. Обезжиривание погружением, струей и т.д. Методы контроля чистоты поверхности пластин.

11Химическая обработка и очистка поверхности пластин. Интенсификация процессов очистки

Обезжиривание в растворителях, обезжиривание в парах растворителя, обезжиривание в моющих порошках, в щелочах, в пероксидно-аммиачных растворах. Ультразвуковое обезжиривание, гидромеханическая отмывка, отмывка струей, кипячение и т.д.

Травление пластин

Кинетика травления кремния. Селективное и полирующее травление. Зависимость скорости травления от свойств используемых материалов.

13Сухая очистка. Газовые разряды при низком давлении

Коэффициент распыления. Отличительные особенности травления. Ионно-лучевое травление.

14Методы плазменного травления

Физика процесса ионного травления. Эффективность распыления поверхности. Травление в диодных и триодных камерах. Особенности их конструкций, достоинства и недостатки.

15Ионно-плазменное и ионно-лучевое травление.

Реактивные методы плазменного травления: ионно-лучевое и ионно-плазменное травление. Плазменное травление с применением газосодержащих смесей.

16Плазмохимическое травление, реактивное ионное травление

Плазменное травление. Радикальное плазмохимическое травление. Реактивное ионно-плазменное травление и ионно-лучевое травление Анизотропия и селективность травления.

17Факторы, определяющие скорость и селективность травления

Энергия и угол падения ионов. Состав рабочего газа. Давление, плотность мощности и частота. Скорость потока. Температура обрабатываемой поверхности.

18Контроль качества пластин и подложек

Контроль поверхности пластин. Контроль качества очистки поверхности (метод светящихся точек, метод капли, трибометрический метод, косвенный метод).

19Фотолитография. Фоторезисты. Операции фотолитографии

Активные резисты. Фотохимические процессы, происходящие в фоторезисте при облучении негативных и позитивных фоторезистов. Особенности операций получения рисунка на фоторезистивной пленке.

20Технология проведения фотолитографических операций

Методы и суть операции фотолитографии. Режимы обработки фоторезистивной пленки и необходимость точного их соблюдения.

21Бесконтактная фотолитография. Ограничения контактной фотолитографии. Проекционная фотолитография

Фотолитография на микрозазоре. Проекционная фотолитография с передачей изображения 1:1 и с уменьшением изображения. Физические и технические ограничения контактной фотолитографии.

22Термовакуумное напыление

Образование пара вещества. Распространение пара от источника к подложкам. Конденсация пара на поверхности подложки. Образование тонкой пленки. Техника термовакуумного напыления. Достоинства и недостатки метода.

Варианты методов получения оксидных пленок на кремниевых пластинах

Термическое оксидирование при повышенном давлении. Термическое оксидирование с добавлением паров хлористого водорода. Выбор режимов и условий выращивания термического оксида.

26Свойства двуокиси кремния

Структура двуокиси кремния Факторы, влияющие на пористость двуокиси кремния.

Металлизация структур

Требования к омическим контактам, токоведущим дорожкам и контактным площадкам. Технология и особенности металлизации структур.

Подготовка полупроводниковых структур к сборке

Контроль готовых структур по электропараметрам. Приклеивание пластин к адгезионному носителю. Требования к процессу разделения пластин на кристаллы. Алмазное и лазерное скрайбирование пластин и подложек. Скрайбирование пластин алмазным резцом. Особенности процесса, достоинства и недостатки.

61 Методы ориентированного разделения пластин

Разделение пластин на кристаллы с сохранением их ориентации. Особенности технологического процесса. Достоинства и недостатки дисковой резки. Ломка пластин. Разделение пластин без использования дальнейшей ломки

Шаталова В.В.

Вопросы подготовил преподаватель

Шишанков А.В.

Рекомендуемая основная и дополнительная литература.

1. Малышева И.А. Технология производства интегральных микросхем. – М.: Радио и связь, 1991

2. Зи С. Технология СБИС. – М.: Мир, 1986

3. Тилл У., Лаксон Дж. Интегральные схемы, материалы, приборы, изготовление. – М.: Мир, 1985.

4. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем. – М.: Мир, 1989.

5. Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок - М.: ООО “Лань-пресс”, 2008.

6. Онегин Е.Е. Автоматическая сборка ИС - Мн.: Вышэйшая школа, 1990.

7. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. – М.: Радио и связь, 1987

8. Парфенов О.Д. Технология микросхем, - М.: Высшая школа, 1986.

9. Турцевич А.С. Пленки поликристаллического кремния в технологии производства интегральных схем и полупроводниковых приборов. – Мн.: Бел наука, 2006.

10. Щука А.А. Наноэлектроника. – М.: Физматкнига, 2007.

Общая характеристика технологии производства микросхем

Основные понятия. Классификация и характеристика интегральных микросхем (ИМС). Основные этапы технологии изготовления ИМС, их назначение и роль. Принципы интегральной технологии, методы изготовления структур микросхем, особенности технологии производства ИМС.