химический каталог




Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Автор А.И.Курносов, В.В.Юдин

арианта (рис. 8.1) состоит в создании эталонного фотошаблона, основанном на применении установок с генераторами изображений. Отличие этого варианта от предыдущего заключается в том, что полностью исключается изготовление оригинала, а рисунок элемента, фрагмента или модуля сразу генерируется на эталонную фотопластину. Такой вариант изготовления эталонных фотошаблонов позволяет получать минимальные размеры модулей и в значительной степени снижать общие затраты трудоемкости процесса.

Вторая операция этого варианта аналогична четвертой операции первого варианта.

Выбор того или иного варианта изготовления фотошаблонов диктуется в первую очередь теми требованиями, которые предъявляются к топологии рисунка изготовляемого прибора или вновь разрабатываемой интегральной схемы. Полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы, имеющие сложные элементы топологии и большую плотность их расположения, требуют более сложного варианта изготовления фотошаблонов с использованием ЭВМ.

§ 8.5. Промышленное изготовление фотошаблонов

Для обеспечения выпуска полупроводниковых приборов и интегральных микросхем в настоящее время налажен промышленный цикл изготовления металлизированных фотошаблонов. Он включает в себя комплекс разнообразных технологических процессов: изготовление пластин из оптического стекла, механическую и хи-

150

мическую обработку стеклянных пластин, промывку, нанесение металлических или цветных пленок на поверхность стеклянных пластин создание на этих пленках слоя фоторезиста, проведение контактной печати, фотохимическую обработку слоя фоторезиста, контроль качества фотошаблонов и их упаковку.

Изготовление стеклянных пластин

!~Механкч«!:кая

] обработка пластин

Химическая обработка пластин

Промывка пластин

Нанесение ! лическсй

ие метал-й .пленки

Нанесение фоторезиста

Контактная проекционная печать

Вариант 1

—Г

ЭВМ Вариант 2

"координато- J Генератор граф J изображения

Редукционная камера

—?

Фотолпамп

Фотоштамп

Нанесение

цветной

пленки

Изготовление эталонного фотошаблона

Вариант 3

Генератор изображения

Фотохи мичес :<ая обработка

Контроль качества

Упаковка

Рис. 8.2. Схема серийного изготовления фотошаблонов

Изготовление эталонного фотошаблона, который используется при контактной печати, проводят по одному из трех рассмотренных в предыдущем разделе вариантов.

На рис. 8.2 приведена схема серийного промышленного производства фотошаблонов, на которой показана последовательность проведения технологических операций.

Рассмотрим особенности этих технологических операций.

Изготовление стеклянных пластин. В качестве исходного материала для изготовления стеклянных пластин используют оптическое боросиликатное стекло марки К-8, обладающее достаточной механической прочностью, не имеющее инородных включений, свилей и пузырей. Это стекло имеет широкий спектр пропускания

151

как видимого света, так и ближнего ультрафиолетового. Оно имеет показатель преломления, равный 1,5163, и среднюю дисперсию 0,008.

После варки стекло формируют для придания ему определенной формы и размеров. В качестве подложек для фотошаблонов используют обычно пластины квадратной формы следующих размеров, мм: 70X70X3, 76X76X3, 102X102X3, 127X127X3. К стеклянным пластинам для фотошаблонов предъявляют повышенные требования по чистоте обработки поверхности и геометрическим размерам.

Механическая обработка стеклянных пластин. Стеклянные заготовки после варки и формовки подвергают механической обработке: шлифовке и полировке. Процесс шлифовки проводят на шлифовальных станках с использованием микропорошков в качестве абразивов. Затем стеклянные пластины полируют на мягких полировальниках с использованием алмазных паст и суспензий на основе оксида хрома. Окончательную доводку производят при получении 14-го класса чистоты обработки и при допустимом отклонении от плоскостности, не превышающем 3 мкм в рабочей части пластины. Полированная поверхность стеклянных пластин не должна иметь рисок, царапин и точек микросколов.

Химическую обработку стеклянных пластин проводят для удаления с их поверхности различного рода загрязнений. После механической обработки пластины подвергают химическому воздействию щелочей, кислот и растворов солей. Такая обработка позволяет растворить имеющиеся на поверхности стекла посторонние частицы.

Промывка стеклянных пластин является одним из наиболее важных технологических процессов при изготовлении фотошаблонов. Этот процесс является логическим продолжением предыдущего процесса химической обработки. От качества промывки зависит окончательная чистота поверхности стеклянной пластины. Оставленная на поверхности инородная частица размером в 1 мкм может вызвать брак на последующей технологической операции. Поэтому особое значение процесс промывки стекла имеет при изготовлении фотошаблонов с размерами элементов менее 1 мкм.

Существуют различные способы очистки стекла после химической обработки: обезжиривание в ацетоне, в горячем 10%-ном растворе соды или водном растворе бихромата калия, в горячей дистиллированной воде и метиловом спирте, в горячей проточной воде и хромовой смеси, в растворе едкого кали, в серном эфире, в смеси серного эфира и этилового спирта.

Наиболее эффективной является такая последовательность технологических операций.

Первая операция: обезжиривание в горячем перекисно-аммиачном растворе (являющемся хорошим окислителем и не образующем вредных соединений) с последующей промывкой проточной деионизованной водой.

152

Вторая операция: обработка в концентрированной серной кислоте с последующей промывкой в деионизованной воде. Этот процесс проводится для дополнительного окисления возможных остатков жировых загрязнений и растворения некоторых неорганических веществ.

Третья операция: протирка специальными кистями в проточной деионизованной воде, которая значительно улучшает качество отмывки, механически удаляя остатки реакции двух предыдущих процессов.

Четвертая операция: сушка стеклянных пластин с помощью центрифуги.

Промышленная линия очистки стеклянных пластин обычно состоит из ультразвуковой очистки, обработки в горячем растворителе, вибрационно-химической обработки, финишной отмывки, сушки и нанесения консервирующего лакового покрытия.

Нанесение металлических пленок. На чисто обработанную поверхность стеклянной пластины в вакуумных камерах с помощью термического испарения или катодного распыления наносят слой хрома толщиной 0,1—0,2 мкм. Пленка хрома не должна иметь сквозных отверстий (проколов). Получение высококачественной пленки хрома возможно лишь при соблюдении оптимальных условий по чистоте рабочего места, незапыленности рабочих камер установок и идеальной чистоте поверхности стеклянных пластин. Большое влияние на качество-хромовых покрытий оказывают процесс загрузки пластин в вакуумную камеру, глубина вакуума в рабочей камере и технологический режим осаждения хрома.

Прежде всего необходимо добиваться чистоты процесса загрузки пластин в камеру, исключая попадание пылинок на поверхность пластин и стенки камеры. Защитный консервирующий лаковый слой необходимо снимать с пластины непосредственно перед загрузкой пластины в рабочую камеру установки.

Следует обращать внимание и на чистоту исходной навески хрома. Для удаления загрязнений навеску хрома перед загрузкой в камеру подвергают отжигу при температуре, близкой к температуре испарения.

Нанесение цветных пленок. В качестве цветных пленок при изготовлении фотошаблонов наиболее часто используют пленки оксида железа. Они могут быть нанесены на поверхность стеклянных пластин различными способами: вакуумным термическим испарением оксида железа с использованием в качестве нагревателя испарителя электронного луча или безвакуумным термическим разложением пентакарбонила железа Fe(CO)s в атмосфере кислорода. Толщина пленок оксида железа составляет 0,2—0,25 мкм. Для получения высококачественных пленок оксида железа необходимо выполнять требования по чистоте рабочего места и чистоте проведения процесса осаждения.

В отличие от пленок хрома пленки оксида железа прозрачны для видимого света, что дает возможность использовать их для изготовления цветных фотошаблонов.

153

Нанесение фоторезиста. От качества пленки фоторезиста (адгезия к подложке, толщина, равномерность толщины по всей поверхности пластины, однородность, отсутствие дефектов и посторонних включений и т. д.) во многом зависят рабочие характеристики фотошаблонов: форма и размер элементов микроизображения, ровность края элемента, наличие или отсутствие проколов (отверстий), минимальный размер элемента и клин травления рельефа микроизображения. Поэтому к процессу нанесения фоторезиста на стеклянную пластину предъявляют высокие требования как по чистоте и исходным свойствам самого фоторезиста, так и по созданию условий хорошей адгезии пленки фоторезиста к стеклу и равномерности ее по толщине.

Наиболее распространенным в промышленности способом нанесения фоторезиста является центрифугирование. По этому способу стеклянная подложка помещается на диск центрифуги. С помощью дозатора на поверхность подложки наносится определенное количество фоторезиста. При вращении центрифуги фоторезист равномерно распределяется по всей поверхности исходной подложки. Режим нанесения фоторезиста и его количество подбирают экспериментально в зависимости от конкретных требований технологического процесса.

После нанесения фоторезиста проводят сушку для образования механически прочной пленки. Процесс сушки ведут при температуре, не превышающей 100°С, в течение 30—40 мин.

Изготовление эталонного фотошаблона. Эта операция непосредственно не входит в общую последовательность изготовления рабочих копий фотошаблонов. Правильнее будет сказать, что изготовление рабочих копий является завершающей операцией после изготовления эталонного фотошаблона.

Рассмотрение данной операции именно в этом месте объясняется тем, что после нанесения фоторезиста следует операция контактной проекционной печати, а для ее осуществления необходим эталонный фотошаблон.

Мето

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем" (3.82Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Выгодные предложения в KNS: асер ноутбуки цены - офис на Дубровке с собственной парковкой.
футзалки спортмастер
купить швейцарскую сковородку
014777 dmx

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.04.2017)