ТЕХНОЛОГІЯ МДП-СХЕМ.

Технологія МДП-схем заснована на формуванні властивостей виробів на поверхні напівпровідникового або ізоляційного матеріалу. Розрізняють три види схем: «-МДП-, р-МДП-схеми, тип яких визначено провідність матеріалу під затвором, і комплементарні КМДП-схеми, що використовують в якості елементів прилади обох типів. Найбільш складною є технологія КМДП- схем, послідовність операцій якої наведена на рис. 1.3.

Структурно-технологічна схема виготовлення

Мал. 1.3. Структурно-технологічна схема виготовлення

КМДП імс

Вихідним матеріалом для отримання КМДП-приладів служать пластини кремнію з п + -проюдімостио діаметром 60-150 мм, товщиною 0,2-0,4 мм з питомим опором 2,5-10 Ом-см. З однорідних за властивостями пластин формуються партії (операція 1) для подальшої спільної обробки.

Після очищення (операція 2), оксидування (операція 3) в атмосфері сухого або вологого кисню, в процесі якого створиться шар товщиною 0,9 мкм, і подальшого очищення (операція 4), під час якої видаляється шар з порушеною кристалічною структурою, пластина вважається підготовленої до операцій, формує окремі області ср-провідністю - «кишені».

Для отримання «кишені» використовуються наступні операції: оксидування (операція 5), в результаті якого отримують шар діоксиду кремнію товщиною 0,5-0,6 мкм при температурі 1200 ° С в атмосфері сухого або вологого кисню; перша фотолітографія (операція 6), що формує вікна під ізольовані області; дифузія бору (операція 7), яка забезпечує введення необхідної домішки за дві стадії: «загонками» і «розгонку».

В результаті цих операцій створюються локальні області з питомим опором 700 Ом м на глибині 6 мкм, прикриті зверху оксидом товщиною 0,5 мкм. Вимоги до якості виконання операцій, дотримання режимів і самим режимам для МДП- і планарно-епітаксіальної технологій подібні.

Наступна група операцій призначена для формування областей витоку і стоку з каналами ^ -провідність. Вона включає в себе: другу фотолитографию (операція 8), першу стадію дифузії бору - «загонками» (операція 9), зняття боросилікатного скла (операція 10), очистку (операція 11), другу стадію дифузії бору - «розгонку» (операція 12 ).

Канали с /> проводімостио мають питомий опір 90 Ом м на глибині 1 мкм.

При формуванні каналу «-провідність виконуються послідовно наступні операції: третя фотолітографія (операція 13), « загонками »фосфору (операція 14), зняття фосфоросілікатного скла (операція 15), очищення (операція 16). Питомий опір каналу становить 30-40 Ом м на глибині 1 мкм.

Шар діелектрика над затворами формується за допомогою наступних операцій: четвертої фотолитографии (операція 17), яка призначена для отримання вікон над затворами, нарощування шару оксиду (операція 18) над затвором товщиною 0,1 мкм. Потім проводять дифузію фосфору (операція 19) і для стабілізації властивостей вироби - отжиг при температурі 1000 ° С в атмосфері сухого азоту (операція 20).

В результаті всіх цих операцій утворюються транзисторні структури, в яких питомий опір областей «витік-стік», з'єднаних каналамір-провідності, становить 90-100 Ом м, а з'єднаних каналами «-провідність - 12-13 Ом м на глибині 2 мкм. Транзистори сформовані в «кишенях», межа яких має питомий опір 350 Ом м на глибині 7 мкм.

П'ята фотолітографія (операція 21) служить для розтину вікон під контакти, після чого наноситься шар алюмінію (операція 22) товщиною 0,7-0,8 мкм. Операція 23 проводиться для отримання межсоединений, топологія яких виходить методами фотолітографії.

Після травлення для стабілізації властивостей металу провідників проводиться термообробка (операція 24), потім готові структури надходять на контроль (операція 25).

Отримання ІМС по п-МДП- і р-МДП-технологіям простіше, оскільки в них не потрібні операції поділу пластини на локальні області (5-7) і використовується тільки одна група операцій, які формують канали: або з 8-го по 12-ю , або з 13-й але 16-ю. Однак схемні реалізації на основі КМОН-приладів більш ефективні, що забезпечує широке застосування КМДП-технології.

Аналіз особливостей технологій і наведені вище структурно-технологічні схеми дозволяють виділити і згрупувати основні операції обробної фази. Ними є:

  • • обробка поверхні пластини кремнію, оксидів і плівок металу або діелектрика на ній;
  • • отримання топології ІМС на кремнії, оксиди і металах;
  • • формування властивостей матеріалу в окремих шарах або локальних областях;
  • • нанесення плівок, шарів з діелектрика, металу або оксидів.

Ці операції багаторазово повторюються в процесі отримання ІМС і розрізняються режимами, застосовуваними матеріалами і реактивами. Загальні вимоги планарной технології полягають у високій точності дотримання режимів обробки, високою чистоті всіх реактивів, які використовуються в процесі виробництва, і дотримання електронної гігієни.

Така спільність дозволяє виділити технологічне обладнання, характерне для процесу виготовлення ІМС, і на його прикладі сформулювати типові завдання управління.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >