Решение ТОЭ онлайн
Техника высоких напряжений ТВН
Электротехника, основы электроники
Электрические измерения, электрические материалы

 
» » Планарно-эпитаксиальная технология изготовления интегральных микросхем
на правах рекламы

Планарно-эпитаксиальная технология изготовления интегральных микросхем

Планарно-эпитаксиальная технология изготовления интегральных микросхем

Общая технологическая схема процессов производства полупроводниковых микросхем (или интегральных схем (ИС)) включает подготовительные процессы, формирование структуры ИС, в том числе межсоединений ее элементов, и заключительные процессы.

К подготовительным процессам относятся изготовление требуемого комплекта фотошаблонов и ряд заготовительных операций: подготовка полупроводниковых подложек (пластин), корпусов ИС и др.

Формирование структуры полупроводниковой ИС происходит по планарно-эпитаксиальной технологии, заключающейся в создании элементов ИС в приповерхностных слоях полупроводниковой пластины с одной (рабочей) стороны при использовании эпитаксиального наращивания тонкого слоя кремния и групповой обработки пластин. Причем отдельные процессы групповой обработки, например фотолитография, диффузия примесей, окисление, очистка поверхности пластины, носят циклический характер, т.е. обычно многократно повторяются при синтезе структуры полупроводниковых ИС и каждая последовательность процессов формирует определенную часть структуры ИС. Изменение количества таких последовательностей дает возможность получать полупроводниковые ИС различной сложности. При этом физико-химическая сущность повторяющихся процессов часто остается неизменной, а меняются только технологические режимы, фотошаблоны. используемые для фотолитографии, и некоторые материалы технологических сред. Формирование структуры ИС заканчивается получением межсоединений элементов и защитой (кроме выводных контактных площадок) полупроводниковой ИС пассивирующим покрытием.

Заключительные процессы обычно представляют собой совокупность индивидуальных обработок объекта производства, включая контроль функциональных параметров ИС и разбраковку кристаллов, разделение пластин на кристаллы, сборку и монтаж кристаллов в корпусах, герметизацию, выходной контроль, механические и климатические испытания, покраску корпусов ИС (при необходимости), маркировку, лакировку (при необходимости) и упаковку готовых ИС.

Основные этапы планарно-эпитаксиальной технологии включают следующие технологические процессы: подготовку поверхности пластин кремния к выполнению конкретной операции, окисление пластин, фотолитографию, диффузию примесей в кремний (а для БИС может применяться сочетание диффузии (диффузионного легирования) и ионного легирования кремния), эпитаксиальное наращивание кремния, формирование одного или нескольких слоев металлизации, нанесение диэлектрических покрытий.

На рисунке 1 приведена иллюстрация поэтапного формирования участка структуры ИС133ЛА применением планарно-эпитаксиальной технологии.

Фрагменты поэтапного формирования структуры ИС К133ЛА:

Рисунок 1 – Фрагменты поэтапного формирования структуры ИС К133ЛА

а – химическая обработка поверхности исходных пластин кремния;

б – окисление пластин кремния;

в – фотолитография 1 для вскрытия окон в SiO2 под диффузию сурьмы;

г – диффузия сурьмы для формирования скрытых n-слоев;

д – эпитаксиальное наращивание n-слоя кремния

Рисунок 1 – Фрагменты поэтапного формирования структуры ИС К133ЛА

е – окисление пластин;

ж – фотолитография 2 для вскрытия оком под разделительную диффузию;

з – диффузия бора для формирования разделительных p-областей;

и – фотолитография 3 для вскрытия окон под базовую диффузию;

к – диффузия бора для формирования базовых p-областей

Рисунок 1 – Фрагменты поэтапного формирования структуры ИС К133ЛА

 

л – фотолитография 4 для вскрытия окон под эмиттерную и приконтактную коллекторную диффузию;

м – диффузия фосфора для формирования эмиттерных и приконтактных коллекторных n+-областей;

н – фотолитография 5 для вскрытия окон под контакты к элементам ИС;

о – фотолитография 6 по слою металлизации для формирования коммутации элементов ИС;

п – фотолитография 7 по слою пассивации для вскрытия окон к контактным площадкам ИС

Рисунок 1 – Фрагменты поэтапного формирования структуры ИС К133ЛА


Теги: изготовление микросхем, планарно-эпитаксиальная технология

Комментарии:

Оставить комментарий