МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Московский

ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени Государственный Технический Университет

имени Н. Э. Баумана

ФАКУЛЬТЕТ: Машиностроительные Технологии

КАФЕДРА: “Электронные технологии” МТ11

Расчетно-пояснительная записка

по курсовому проекту

«Технология литографии субмикронной точности»

Выполнила студентка группы МТ11-71

Куликова Л. А.

Руководитель курсового проекта

Каменихин А.Т.

Москва

2014

Реферат

На расчетно-пояснительную записку на по курсовому проекту на тему: “Технология литографии субмикронной точности”

Содержит: 41 лист, 28 рисунков, 6 таблица

РЕНТГЕНОВСКАЯ ЛИТОГРАФИЯ, ТРАНЗИСТОР, ФОТОЛИТОГРАФИЯ, ИОННАЯ ЛИТОГРАФИЯ, ЭЛЕКТРОНОЛИТОГРАФИЯ, РЕНТГЕНОШАБЛОН, РЕНТГЕНОРЕЗИСТ, РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА

Проект посвящен технологическому анализу и разработке маршрута изготовления изделия. Предложены технические средства, позволяющие реализовать требуемые параметры основной операции – рентгеновского экспонирования.

Цель проекта: разработать маршрут изготовления транзистора и предложить устройство прецизионного перемещения подложки в установке рентгеновской литографии.

Проведен технологический анализ изготовления транзистора. Подробно рассмотрена рентгеновская литография. Исследованы методы литографии. Изучен точечный источник рентгеновского излучения. Представлены этапы рентгенолитографии. Показана технологическая схема рентгеновской установки.

Оглавление

Введение 5

1 Технологический анализ изделия 5

Преимущества 6

Недостатки (ограничения) 6

1.1 Маршрут изготовления транзистора 7

1.2 Как работает готовый транзистор 10

2 Анализ методов экспонирования 10

2.1 Литография 10

2.2 Фотолитография 11

2.3 Электронолитография 12

2.4 Ионная литография 14

2.5 Рентгеновская литография 15

2.5.1 Синхротронный источник излучения 16

2.5.2 Рентгеновская трубка 17

2.5.3 Рентгеновский резист 22

2.5.4 Рентгеновский шаблон (маска) 23

3 Операции рентгеновской литографии 24

3.1 Подготовка поверхности 24

3.2 Нанесение рентгенорезиста 24

3.3 Первая сушка резиста 25

3.4 Экспонирование 26

3.5 Проявление рентгенорезиста 27

3.6 Отжиг 28

3.7 Контроль 28

3.8 Травление рентгенорезиста 29

3.9 Контроль 29

3.10 Травление 29

3.11 Удаление рентгенорезиста 30

3.12 Заключительный контроль 30

4 Привод 31

4.1 Математическое моделирование 32

4.1.1 Сравнительный анализ входных и выходных параметров 33

4.1.2 Выбор выходного параметра 34

4.1.3 Наиболее существенные входные факторы 34

4.2 Проведение математического моделирования технологического процесса 34

4.2.1 Обоснование необходимости проведения процесса 34

4.2.2 План эксперимента 35

4.2.3 Построение математической модели 36

4.3 Вывод 39

Заключение 40

Список используемых источников информации 41

Введение

Рентгеновская литография - высокоразрешающий процесс воспроизведения изображения. Весьма перспективными являются исследования в области рентгеновской литографии, которая отличается от электронно-лучевой литографии меньшей стоимостью процесса и простотой оборудования.

1 Технологический анализ изделия

Транзистор - это усилительный элемент. Он усиливает слабую энергию подаваемого на него сигнала за счет энергии дополнительного источника питания.

Рисунок 1 – Транзисторы

Существуют 2 вида транзисторов: биполярные и полевые. В биполярном транзисторе носители заряда движутся от эмиттера через тонкую базу к коллектору. База отделена от эмиттера и коллектор p-n переходами. Ток протекает через транзистор лишь тогда, когда носители заряда инжектируются из эмиттера в базу через p–n переход. В полевом транзисторе ток протекает от истока до стока через канал под затвором. Канал существует в легированном полупроводнике в промежутке между затвором и нелегированной подложкой, в которой нет носителей заряда, и она не может проводить ток.

Преимущества

Основные преимущества, которые позволили транзисторам заменить своих предшественников (вакуумные лампы) в большинстве электронных устройств:

• малые размеры и небольшой вес, что способствует развитию миниатюрных электронных устройств;

• высокая степень автоматизации производственных процессов, что ведёт к снижению удельной стоимости;

• низкие рабочие напряжения, что позволяет использовать транзисторы в небольших, с питанием от батареек, электронных устройствах;

• не требуется дополнительного времени на разогрев катода после включения устройства;

• уменьшение рассеиваемой мощности, что способствует повышению энергоэффективности прибора в целом;

• высокая надёжность и бо́льшая физическая прочность;

• очень продолжительный срок службы — некоторые транзисторные устройства находились в эксплуатации более 50 лет;

• возможность сочетания с дополнительными устройствами, что облегчает разработку дополнительных схем, что не представляется возможным с вакуумными лампами;

• стойкость к механическим ударам и вибрации, что позволяет избежать проблем при использовании в микрофонах и в аудио устройствах. [2]

Недостатки (ограничения)

• Кремниевые транзисторы обычно не работают при напряжениях выше 1 000 вольт (вакуумные лампы могут работать с напряжениями на порядки больше одного киловольта). При коммутации цепей с напряжением свыше 1 кВ как правило используются IGBT транзисторы;

• высокая мощность, высокая частота, требующиеся для эфирного телевизионного вещания, лучше достигаются в вакуумных лампах в связи с большей подвижностью электронов в вакууме;

• кремниевые транзисторы гораздо более уязвимы, чем вакуумные лампы к действию электромагнитного импульса, в том числе и одного из поражающих факторов высотного ядерного взрыва;

• чувствительность к радиации и космическим лучам (созданы специальные радиационно-стойкие микросхемы для электронных устройств космических аппаратов); [2]

1.1 Маршрут изготовления транзистора

Таблица 1