Коледов Л.А. - Технология ИС (1086443), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Защитные покрытия в гибридных БИС и МСБ на СЭП. Применяются для обеспечения стабильности параметров элементов толстопленочной схемы. Такие покрытия из стеклоэмали и органических композиций особенно необходимы для толстоплепочных схем на основе неблагородных металлов. Стеклоэмали сушатся иа воздухе при температуре (125-~-5) ' С в течение 5...15 мин. Вжиганне проводится при температуре (500-!-10)' С с продолжительностью 4...6 мин в области максимальной температуры.
Невысокая температура вжигания стеклоэмали устанавливается из необходимости достижения минимальных отклонений от номинальных значений резисторов. Вжигание стеклоэмали проводится в нейтральной среде, когда защитное покрытие предназначается для резнстивных пленок из неблагородных металлов и медных проводящих пленок, и на воздухе — для резистивных пленок ца основе благородных металлов. Толщина стеклоэмалевого покрытия от 30 до 70 мкм. В результате покрытия стеклоэмалью сопротивление 272 резисторов может измениться на 1...2 ~4.
Эти изменения могут быть меньше в случае применения органических защитных покрытий. Монтаж навесных компонентов и присоединение выводов. Дискретные к ° ные компоненты (с выводами и безвыводные, с планарнымн и шть р ы ьковыми выводами, в виде чипов и др.) могут устанавливаться на СЭП вручную н автоматически. Присоединение компонентов к электрич к ической схеме на СЭГ1 может осуществляться методами пайки, сварки и приклейки.
Первые два метода предпочтительны с точки зрения снижения теплового сопротивления в области присоединения. Для создания электрического контакта с проводящими пленками используют проводяшие эпоксидные клен (наполнитель — золото или серебро). Кристаллы полупроводниковых микросхем присоединяются к отожженному на СЭП толстопленочному золотому проводнику с помощью эвтектики золото — кремний при температуре 410 'С. П присоединении кристаллов бескорпусных микросхем больших Р размеров (более 6,25 мм) необходимо учитывать разницу в ТКЛ кремния и стали.
В большинстве случаев дискретные компоненты монтируют на СЭП пайкой: ручной, волной припоя, погружением, оплавлением припойной пасты. Для получения более качественных и надежных соединений рекомендуется проводить предварительный подогрев СЭП и использовать припой с невысоким содержанием олова. Температура предв рит едварительного подогрева зависит от общей поверхности СЭП и толщины эмали и обычно определяется эмпирически. Предварительный подогрев уменьшает напряжения, возникающие в СЭП в результате термоудара, что особенно важно при толщине эмали более 0,18 мм, когда она становится хрупкой. Хорошие результаты получены при пайке с применением припойной пасты в сочетании с предварительным подогревом. Г!рисоединение выводов полупроводниковых кристаллов и других дискретных компонентов к толстопленочной разводке на СЭП осуществляется ультразвуковой или термокомпрессионной сваркой или нх комбинацией. На основе СЭП могут быть созданы гибридные БИС и микро- сборки с геометрическими размерами 250Х500 мм и более с толшиной эмалевого покрытия О,! ...0,25 мм, напряжением пробоя эмалевого покрытия не менее 3 кВ, диэлектрической проницаемостью эмали 6...10, !дб= (5...10) ° 1О з при 25' С и 1=!О'...10' Гц.
Разработка крупногабаритных эмалированных и многослойных керамических подложек позволила перейти к изготовлению больших гибридных микросхем и микросборок, являюшихся функциональными блоками радиоэлектронной аппаратуры. 273 г конгсекиг 1 г= 1 1 Окисление 1 г 'полная 1 пллиалтОииа — — — — 1 Падл агина 1 Г л а в а 10. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ Гелттер аргон 5 нерадочу о сторону ладяачти Иитрид иргпния .
О,тпин Крепкии,лггироданиьш дори го о Гтйд) подслоиний атгсеп \ г 1 Литогрпфия г — — — -1 Трпдлениг дхпе традлеии шлрида «репия и лропеткусчногп окис- ла г — — — 1 Ионная г — — — ~ Окасление нл нита я1 Одласть, агро- С ничидашщая и канал имлпа и глаиияьгшосиг лт 50игВ Тплплпгическаи рисунок игпляции Пмслтыи окосел О,ддпип 1 г 1 Литография 1 Тол магический рисунок,чосни для икллонтаа ц ни одедиеннпга слпя г Традлеиие ттанкпя адпйд Окисление 1 Хикичсское лро5генае интрада крепкия и поделай наго спасло Ппдышение От штллаита ция В-Вво 55кзд Ппьватдорн ч сиисел . 75ии 1 ионная 1нклдшттдвдя регилирсдко От одна сти пдгднгиия.
апллантацил Д -Вгдо г,ддкг 1 1Латагоафия 1 à — — 1 Ипнссси ае 1 Традлеггиг Паланрспний иг ПГС лла лсиименнан дадлении 0,55ннп Тплолпгическии рисунпк скрьгтого контакта Хиничесиае глрайтение лпс'тат Тар- ного окисла Г традление г — — — 1 г г — —-- даффдгия 1 Лаглография ! 1 1 Нокесекае Ипскарушщад пкасегат ПГС лри лпнимгиноп дадлекии т Огпкн Легародпниыи лсликреппии Л'. ислтпчник даффигии сс опп Сухое традленае вась ируготии ак исая Толоясгичгски рисуипн гталикреигтигдога гатдпра Традление г Г- — —— Иоиная ' ~~ рлдаатадгил à — — — 1 1 Окисление 1 Традлггтие 1 Сухое лтродлеиие л"-лсликрен. иии Одисел на истоке. сгнои лаликрепнии Химическое лтройтепист паскирущщии' анисет Исток слтпк Аз.
Г ТО'Псгтг ддкгВ ! нанесенае г— 1 традление г Кпкесение П~пнендтачиьш пиисел из ПГС лри лпнигкгииал давлении: 035кт !Литография Сухое трпдление лрпнглулточныи' и лтерии чесинй окислы Колылеиие СлоЯ А1 0,7пип Тплалагическа рисунок нонтакглньгх окон à — — — 1 Трпдление )раглография ', 1 Традление Отжиг 1 Ряс. 10.!. Структурная схема технологического процесса цроцзволства и-какалькы логических МДП-ГтИС цв транзисторах с полвкремацевымц затворами: ПГС вЂ” ььрьтььььая ьрьхь Толалпгачесиа расунок легла и почести кено соеоаиении удаление лиепаи снерадо~ей стпра лпдяомки Сдхае лтрадленип слоя А1 Офлаг В Водпрсде 10.1.
АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССО ПРОИЗВОДСТВА МИКРОСХЕМ Любой из рассмотренных в гл. 6...9 технологических маршрутов производства изделий микроэлектроники представляет собой установленную на основе логических построений и производственного опыта и научно обоснованную последовательность технологических операций, направленных на формирование конструкции и обеспечения надежного ее функционирования 1)роцесс формирования микросхемы состоит из большого числа различных по своей физико-химической природе операций: травления, окисления, осаждения пленок, диффузии, ионной имплантации, литографии. Все этн операции необходимы, чтобы обеспечить создание прецизионных по составу н геометрическим размерам областей в кремнии, на основе которых формируются отдельные элементы, а также диэлектрических и металлических пленок, используемых для объединения отдельных элементов в микросхему. Все операции технологического процесса сильно связаны между собой, ни одну из пих нельзя изменять или менять местами в технологическом маршруте.
Рассмотрим несколько примеров. На рис. 10.1 представлена структурная схема технологическо маршрута производства п-канальной логической МДП-микросхем с поликремниевыми затворами, логический элемент которой (И-))Е двумя входами) представлен на рис. 10.2. Каждая технологическая операция, связанная с нагревом (окисгтение, эпитаксиальное наращивание, отжиг после ионного легирования, отжиг в водороде), приводит к перераспределению примесей в областях кремния и к их перемещению в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Поэтому, чтобы получить нужный профиль распределения примесей, необходимо учитывать температуру и длительность всех термических обработок, послеттгзвавших после введения примеси в полупроводни ' ковую пластину. Окисел вырацгивается термическим окислением иногда одновре менно на нескольких отличающихся по свойствам областях кремния, . и скорость его роста на этих участках различна. Это зависит: от степени легирования участка окисляемой поверхности, типа легируюшей примеси 1скорость окисления кремния, легированного при- Пппинрв иной Ветаал эрэ „ Петипа Ф Ве ал мь Ьа2 ЪС ' /рппалл Взплггауылий а пнгнел Вотан ' Ттрн Ппдгптдгганлы описал и Гарни ыи нпнтаниг Внпппнгиииодпнныи мтигг и— и — —— Внилантггппдпннг ггг канал тра нпттпаа хо ддлпгтз, икпа- никггдонггпал Папи)гттадно нип напало П-пмломна а) Внп Входа Вхпд В Вампд Л.В д) Рис.
10.2. Копструкцяя (а) м прннцкпнальная электрическая схема (б) логмческо элемента И вЂ” ИЕ на и-канальных МД11 транэксторах, вэ которых УТ7 к 772 работа в режиме обеднения (с нндуцнрованмымм какаламв) в )гТЗ в режмме обеднекпя встроенным каналом к скрытым контактом). Зашн ны1 лон фосфороснлнкагного стекла н алаз окнмн сскаго ннтрнна «ремнмн не наказаны 276 месями п-типа несколько отличается от скорости окисления кремния П-типа), структуры окисляемой поверхности (монокристалл или поликристалл). Различие в скорости окисления различных участков приводит к различной толщине пленки окисла, что необходимо учитывать иа операциях удаления окисла со всей поверхности или при выборе энергйи ионов при ионном легировании кремния сквозь пленку покрывающего его окисла. Размер зерен ППК зависит от уровня их легирования, температуры и длительности термических обрзботок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
