- •1. Общая характеристика микроэлектроники .
- •2. Основные направления развития микроэлектроники
- •3. Современная микроэлектроника и перспективы ее развития
- •1.Термическое вакуумноенапыление.
- •3) Метод
- •4) Метод
- •8.Изложите физические основы процесса диффузии
- •9. Опишите законы диффузии
- •Второй закон Фика
- •10. Опишите распределение примеси при диффузии из источника бесконечной мощности
- •11. Приведите пример распределения примеси при диффузии из источника ограниченной мощности
- •12. Перечислите физические основы метода ионного легирования
- •13. Поясните распределение концентрации примесей в ионно-легированных слоях
- •14. Приведите физические основы процессов эпитаксии
- •Механизм формирования слоев
- •Силановый метод
- •4. Методы удаления загрязнений.
- •2. Трудно воспроизводимы глубокие легированные области;
- •3. Сложное оборудование;
- •Силановый метод
- •22. Приведите примеры классификации полупроводниковых имс по конструктивно-технологическому исполнению
- •23. Поясните этапы формирования структуры имс по планарно-эпитаксиальной технологии
- •Транзисторы с барьером Шоттки
- •Имс на мдп структуре
- •26. Объясните сущность метода очистки поверхности полупроводниковых пластин и понятия «технологически чистая поверхность»
- •27. Приведите примеры методов получения тонких пленок в микроэлектронной технологии
- •28. Приведите примеры методов литографии с высоким разрешением
- •29 Билет
- •30 Билет
- •35 Билет
- •36. Поясните структуру имс по epic-технологии
- •37. Проанализируйте последовательность изготовления биполярных имс методом локальной эпитаксии
- •38. Проанализируйте требования, предъявляемые к контактным системам для интегральных микросхем
- •39. Сравните достоинства и недостатки однослойных и многослойных контактных систем
- •40. Поясните методы формирования омических контактов и контактных систем
- •41. Проанализируйте дефекты контактных систем и методы их контроля
- •42. Опишите конструктивно-технологические особенности мдп имс
- •43. Поясните особенности изготовления тонкооксидных р-канальных мдп имс.
- •44.Проанализируйте технологию изготовления структур мдп имс с фиксированными затворами.
- •45.Приведите пример изготовления мдп имс с металлическими затворами с помощью ионной имплантации.
- •46.Проанализируйте технологию изготовления структур кмдп имс.
- •47.Сравните методы улучшения качества мдп имс.
- •48.Приведите пример расчета однородности пленок при напылении.
- •49.Проанализируйте понятия наноэлектроника и нанотехнологии
- •50. Опишите особенности физических процессов в квантово-размерных структурах
- •51. Проанализируйте условия наблюдения квантовых размерных эффектов
- •52. Сравните квантовые нити и квантовые точки
- •53 Проанализируйте физические и технические основы работы растровых электронных микроскопов
- •54.Проанализируйте методы формирование квантовых точек
- •55 Проанализируйте принцип действия атомно-силового микроскопа
28. Приведите примеры методов литографии с высоким разрешением
Фотолитография. Для получения заданного расположения и конфигурации элементов в микросхеме служит метод фотолитографии. Суть метода состоит в следующем. Для получения элементов полупроводниковой ИМС проводят локальную диффузию примеси. В качестве защитной маски используют слой двуокиси кремния и нитрида кремния. Для получения заданного расположения отверстий, через которые будет проводиться диффузия, и их конфигурации на окисленную поверхность полупроводниковой пластины наносят фоточувствительный слой — фоторезист, на котором методом фотопечати — засветкой через фотошаблон с последующим проявлением — получают требуемый рисунок. В результете химической обработки при проявлении с отдельных участков (окон) фоторезист удаляется, а оставшийся на поверхности используется как защитная маска. После этого проводят травление слоя SiO2, не защищенного фоторезистом, плавиковой кислотой (она не действует на фоторезист) и получают окна, через которые проводят диффузию примеси.
Для получения точной копии топологического рисунка микросхемы на подложке сначала делают фотооригинал микросхемы, с помощью которого затем создают фотошаблон.
Фотооригинал (оригинал) — специальный чертеж конфигурации каждого слоя структуры микросхемы, выполненный с высокой степенью точности в увеличенном масштабе: (М100 : 1; М200 : 1; М500: 1 или даже M1000 : 1).
Фотооригинал микросхемы изготовляют с помощью координатографа на стекле, покрытом пленкой нитроэмали. Координатограф вычерчивает на стекле рисунок микросхемы, удаляя в необходимых местах нитроэмаль. Существующие координатографы позволяют получать точность отсчета и определения координат соответственно 12,5 и 25 мкм.
Фотошаблон — негативное или позитивное изображение оригинала, выполненное на прозрачном материале путем фотографирования оригинала с высокой степенью точности. Различают промежуточные, эталонные и рабочие фотошаблоны. Изображение рисунка микросхемы на рабочем фотошаблоне получают в масштабе M1 : 1 неоднократным фотографированием с уменьшением. Чаще всего рабочий фотошаблон содержит несколько изображений микросхемы (от 50 до 2000 и даже до 20 000).
Процесс получения фотошаблона с размноженным изображением называют мультиплицированием.
Для изготовления рабочих фотошаблонов применяют фотопластинки с разрешающей способностью до 1200 линий/мм и высокоразрешающие оптические системы. В настоящее время получают элементы микросхем размером 0,7 — 0,4 мкм (предел разрешающей способности оптических систем 0,11 мкм).
Рабочие фотошаблоны бывают двух типов: эмульсионные, позволяющие производить не более 20 операций контактной печати; металлизированные с пленкой хрома, позволяющие производить до 3000 операций контактной печати.
Процесс получения фотошаблонов требует особого внимания и высокой точности при выполнении операций.
Фоторезисты — светочувствительные и после проявления устойчивые к воздействию агрессивных факторов (кислот, щелочей) составы. Свет, действуя на эти материалы, либо разрушает молекулы, либо вызывает дополнительную их полимеризацию. В зависимости от этого по способу образования рельефа фоторезисты подразделяют на негативные и позитивные.
Позитивный фоторезист при освещении разрушается и при проявлении удаляется с освещенных участков. Светлое поле дает не защищенный фоторезистом участок.
Негативный фоторезист при освещении увеличивает степень полимеризации и при проявлении удаляется с неосвещенных участков. Светлое пятно дает защищенный фоторезистом участок.
Кроме того, различают кислото- и щелочестойкие фоторезисты.
Критериями оценки фоторезистов являются чувствительность, кислотостойкость и разрешающая способность.
Технология процесса фотолитографии включает ряд операций, выполняемых в такой последовательности:
очистка поверхности пластин;
нанесение фоторезиста, чаще всего центрифугированием;
сушка фоторезиста, задубливание;
совмещение фотошаблона с подложкой;
экспонирование (может осуществляться контактным и проекционным способами);
проявление фоторезиста;
травление двуокиси кремния на не защищенных фоторезистом участках;
удаление фоторезиста.
Последовательность основных технологических операций процесса контактной фотолитографии по маскирующему слою двуокиси кремния в планарной технологии показана на рис. 2.7, а—в.
Качество процесса фотолитографиии определяется точностью воспроизведения геометрических размеров элементов на полупроводниковой пластине, на что влияют практически все операции процесса.
Совершенствование процесса фотолитографии происходит путем замены контактной фотопечати проекционной, использования фотонабора, заменяющего трудоемкий и многоступенчатый процесс изготовления промежуточного фотошаблона одним процессом последовательной фотопечати элементов рисунка на фотопластинку. Наиболее перспективным является применение рентгеновской и электронной литографии.