Напыление омических контактов

7-поляроид;

8-ячейка Керра;

9-активное вещество;

10-непрозрачное зеркало;

11-конденсатор;

12-лампа накачки;

13-управляемый разрядник.

Рисунок 1.5 Метод лазерного  нанесения пленок. Схематическое  изображение.

1.1.6. Высокочастотное распыление. При рассмотрении получения плёнок катодным методом было сказано, что катод – проводящий и находится под постоянным потенциалом. Заряд бомбардирующего иона нейтрализуется электроном из внешней цепи. При диэлектрическом или плохо проводящем катоде будет накапливаться положительный заряд, ионы не будут вытягиваться из плазмы и распыление прекратится. Для его возобновления необходимо удалить этот накопительный заряд. На практике это обеспечивается подачей на катод переменного ВЧ потенциала с частотой 13,5 МГц. ВЧ разряд более стабилен при давлениях в камере более низких, чем при диодном распылении. На рисунке 1.6 представлена схема получения плёнок ВЧ распылением с двумя электродами – мишенями. Мишени располагаются попеременно на изолированные подложки. Данным методом получают проводящие плёнки.

Достоинства:

• энергия распыляемых атомов больше;
• меньшая степень вакуума;

Недостатки:

• низкая скорость процесса;
• загрязнение остаточными газами.

1-экран;

2-мишень;

3-вакуумная камера;

4-частицы распылённой  мишени;

5-подложки;

6-подложкодержатель;

7-электроны ВЧ плазмы;

8-ионы аргона.

Рисунок 1.6 Высокочастотное распыление. Схематическое изображение.

 

 

1.1.7. Магнетронное распыление является продуктом усовершенствования вакуумных систем диодного распыления. Отличительной его особенностью является наличие в прикатодной области нормальных друг к другу электрического и магнитного полей. Такое скрещенное поле для эмитированных катодом электронов является ловушкой: под действием электрического поля они стремятся к аноду, а магнитное поле разворачивает их к катоду. В результате электроны двигаются вдоль катода по сложной циклоидальной траектории. Потеря энергию на ионизацию аргона. Электроны начинают двигаться к аноду диффузионно. Благодаря увеличению концентрации ионов аргона у катода, интенсивность бомбардировки возрастает, распыление, и скорость роста плёнки увеличиваются. Возрастает адгезия плёнок к подложкам. Магнетронная система с плоским катодом и кольцевым анодом предоставлена на рисунке 1.7. Блок из постоянных магнитов расположен под катодом. При подаче постоянного напряжения между катодом – мишенью и анодом возникает электрическое поле с составляющей, перпендикулярной к плоскости катода. Таким образом, у катода создаётся скрещенное электромагнитное поле. Магнитная ловушка обеспечивает отсутствие бомбардировки подложек вторичными электронами высоких энергий. Основной причиной нагрева подложек является передача энергии частицами осаждаемого материала, поэтому температура подложек не превышает 100 – 200 ⁰С.

Достоинства:

• высокая интенсивность потока распыляемого вещества;
• хорошая адгезия плёнок в подложке;

Недостатки:

• площадь испарения ограничена кольцевым анодом.

1-магнитная система;

2-катод-мишень;

3-траэктория электронов;

4-кольцевой анод;

5-частицы распыленной  мишени;

6-подложка;

7-подложкодержатель;

8-линии магнитного поля.

Рисунок 1.7 Магнетронное распыление. Схематическое изображение.

 

 

2 Специальная часть

2.1 Назначение и применение  МДП ИС

В настоящее время очень  широкое применение получили МДП  ИС. На основе МДП технологии создаются  схемы со средней (регистры, счетчики, сумматоры), большой и сверхбольшой степенью интеграции ( постоянное запоминающее устройство и оперативное запоминающее устройство, микропроцессоры).

Микросхемы на МДП транзисторах имеют относительную конструкцию, технологичны, обеспечивают большой  процент выхода годных ИМС и не требуют дополнительной изоляции элементов в схеме.

Счетчик – это цифровое устройство, сигналы, на выходе которого в определенном коде отображают число  импульсов, поступивших на счетный  вход. Счетчики применяются для счета  числа циклов выполнения операций, образования последовательностей  адресов команд, подсчета временных  интервалов.

Регистры выполняют функции  приёма, хранения, сдвига и хранения информации. Информация в регистрах  хранится в двоичном коде, причем каждому  разряду числа соответствует  определённый разряд регистра.

Сумматор является основным узлом арифметического устройства ЭВМ, посредством которого выполняется  операция сложения чисел.

Постоянное Запоминающее Устройство предназначено для воспроизведения  неизменной информации, заносимой в микросхему при ее изготовлении, оно работает только в режиме хранения и считывания информации. Хранение информации – энергозависимо.

Оперативно Запоминающее Устройство обеспечивает режимы записи, хранения и считывания двоичной информации, заносимой в процессе ее обработки.

 

 

2.2 Маршрутное описание  технологического процесса изготовления  МДП ИС

Маршрут изготовления МДП  ИС представлен на рисунке 2.1, а структура  изготовления интегрального полевого транзистора предоставлена на рисунке 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 Маршрут изготовления МДП ИС

 

 

 

1 Чистая пластина

 

 

 

2 Пластина после термического  комбинированного окисления

 

 

3 Фотолитография под исток  и сток

 

 

 

4 Диффузия в исток и сток

 

 

 

5 Фотолитография под затвор

6 Термическое окисление в атмосфере сухого кислорода

7 Осаждение плёнки нитрида кремния

8 Осаждение диоксида кремния  методом пиролитического разложения  тетраэтоксисилана

9 Фотолитография под омические  контакты

10 Напыление алюминия

11 Фотолитография в алюминии

12 Ионное легирование 

Рисунок 2.2 Структуры изготовления интегрального полевого транзистора

 2.3 Операционное описание технологического процесса

Операционная  карта технологического процесса
литера			Напыление алюминия электронно-лучевым методом
	У					Лист			Листов
Оборудование, технологическая  оснастка, тара
Наименование								Обозначение (код)
Установка электронно-лучевого испарения
Стол монтажный с обеспыленной средой								СМП-1
Тара для транспортировки  пластин по назначению
Часы электронные или  механические с ценой деления 1 минута
Кассета полусферическая								по чертежу
Сборочные единицы, детали, полуфабрикаты, материалы
Наименование, марка, сорт, размер и условия поставки								Обозначение, ГОСТ, ТУ
Пластина кремния по назначению после операции литографии
Салфетки батистовые								ГОСТ 29298-92
Азот жидкий								ГОСТ 8050-85
Мыло детское								ГОСТ 21241-89
Пинцет медицинский								СИ-60/14
Стаканчик
Спирт из пищевого сырья  ректификованный высший очистки
Перчатки из трикотажного полотна тип 1
Мишень алюминиевая
Салфетка бязевая
Перчатки резиновые хирургически медицинские
Производственная  гигиена				1 класс	Меры предосторожности		При работе с сжиженными газами. При работе на электроустановках. Пожаробезопасность.

2.3.1. Подготовка рабочего  места:

2.3.1.1. Получить у мастера  разрешение на проведение операции  и вспомогательные материалы,  инструменты, пластины.

2.3.1.2.Сверить номера пластин  с номерами указанными в сопроводительном  листе.

Примечание: если номера пластин  не совпадают с номерами указанными в сопроводительном листе – немедленно сообщить мастеру.

2.3.1.3. Проверить наличие  и исправность заземления корпуса  установки.

2.3.1.4.Выключить подачу  воды для охлаждения, открыть  вентиль подачи воды к установке.

2.3.1.5.Взять алюминиевую  мишень и закрепить на аноде.

Примечание: проверить запись в журнале о том, сколько операций использовалась алюминиевая мишень, если более 40 операций – то заменить мишень.

2.3.2. Технологический процесс:

2.3.2.1.Напустить атмосферу в камеру  установки через натекатель VF2

2.3.2.2. Поднять колпак, нажав и удерживая кнопку «вверх» на мнемосхеме.

2.3.2.3. Отжать кнопку «вверх».

2.3.2.4. Повернуть колпак  влево до упора.

2.3.2.5. Провести чистку  подколпачного устройства пылесосом.

2.3.2.6. Надеть перчатки.

2.3.2.7. Взять пластину пробник  и поместить его в гнездо  пробника.

2.3.2.8. Взять пластины и  поместить их в рабочее гнездо  полусферы, располагая их рабочей  стороной внутрь полусферы.

2.3.2.9. Повернуть колпак  вправо до упора.

2.3.2.10. Опустить колпак, нажав кнопку  Н    «вниз» на мнемосхему, располагая их рабочей стороной внутрь полусферы.

2.3.2.11. Отжать кнопку «вниз».

2.3.2.12. Перекрыть все натекатели VF1               ,VF2

2.3.2.13. Включить форвакуумный  насос NL1, нажав на мнемосхеме  кнопку 

2.3.2.14. Открыть вентиль VE3

2.3.2.15. Откачку вести до 10^-1Па, в течении 20-30 минут.

Примечание: если степень вакуума  не достигла требуемой, то продолжить откачку до тех пор, пока не будет  достигнуто требуемое значение.

2.3.2.16. Контролировать степень вакуума  по вакуумметру РТ2

2.3.2.17. Включить нагрев  насоса ND1, нажав на мнемосхеме  кнопку         , нагревать 10-15 минут

2.3.2.18. Перекрыть вентиль VE3

2.3.2.19. Открыть вентиль VE2

2.3.2.20.Включить азотную ловушку  BL2, нажав на мнемосхеме кнопку          , подключить её к сосуду Дьюара

2.3.2.21. Открыть вентиль VE1

2.3.2.22. Откачать рабочую  камеру до 10^-1 Па, в течении 20-30 минут

Примечание: если степень вакуума  не достигла требуемой, то продолжить откачку до тех пор, пока не будет  достигнуто требуемое значение.

2.3.2.23. Контролировать вакуум  по вакуумметру РТ1

2.3.2.24. Перекрыть вентиль VE1     , отключить азотную ловушку BL2, перекрыть вентиль VE2

2.3.2.25. Открыть вентиль VE3

2.3.2.26. Включить насос ND1, нажав на кнопку

2.3.2.27. Включить азотную ловушку  BL1, нажав на кнопку         , подключить ее к сосуду Дьюара

2.3.2.28. Включить вакуумный  затвор VD1, нажав на мнемосхеме  кнопку

2.3.2.29. Открыть вентиль TV1

2.3.2.30. Откачать рабочую  камеру до 10^-4 Па, в течение 20-30 минут

Примечание: если степень вакуума  не достигла требуемой, то продолжить откачку до тех пор, пока не будет  достигнуто требуемое значение.

2.3.2.31. Контролировать вакуум  по РА1

2.3.2.32. Подать напряжение 1 кВ на подложки и на анод, на котором закреплена алюминиевая мишень, подать напряжение на нагрев подложек

2.3.2.33. Выставить на панели  управления, поворотом регулятора  по часовой стрелке, температуру  нагрева подложек 200-300⁰С, температуру испаряемого вещества 1150⁰С

2.3.2.34. Процесс вести 10+ 1 минуту

2.3.2.35. По истечении времени проведения процесса отключить установку, для чего необходимо:

• перекрыть вентиль VT1
• отключить вакуумный затвор VD1, отжав на мнемосхеме кнопку
• отключить азотную ловушку BL1, отжав на мнемосхеме кнопку
• отключить насос ND1, отжав на мнемосхеме кнопку
• включить воду для охлаждения насоса

Примечание: подождать 15 минут  пока насос остынет

• перекрыть вентиль VE3
• отключить насос NL1, отжав на мнемосхеме кнопку
• напустить атмосферу через натекатель VF2

2.3.2.36. Напустить атвосферу в камеру установки через натекатель VF1

2.3.2.37. Нажать и удерживать  кнопку «вверх» на мнемосхеме, до полного подъёма колпака

2.3.2.38. Отжать кнопку «вверх»

2.3.2.39. Повернуть колпак  по часовой стрелке до упора