Анализ исходных данных и обоснование выбора конструкции ИМС

 

7. Технологический маршрут изготовления

 

 

1. Формирование партии  пластин

2. Химическая обработка  поверхности пластин (HN03 + HF + H20 (3:1:1), T=30-40°C, t= 15с)

3. Очистка поверхности  пластин (H20+NH40H (5:1), Т=75-80°С)

4. Промывка пластин  деионизованной водой

5. Контроль качества  очистки

6. Термическое окисление  пластин в потоке влажного кислорода (СВО 125/3-12, Т=100°С)

7. Фотолитография №1  для формирования окон изолирующих  областей

7.1 Нанесение и сушка  фоторезиста (АФФ-2, пф =2мкм, Т=100°С, Фн=11)

7.2 Совмещение фотошаблона  и пластин (УПС 3-4)

7.3 Экспонирование (ДРШ  -500)

7.4 Проявление (КОН + N03P04 - 12Н20 + Н20 (5:1:3))

7.5 Отмывка

7.6 Вторая сушка (Т= 150°С)

7.7 Плазмохимическое травление  (фреон 14 CF с 2-8% кислорода, установка  без электронного разряда с  ВЧ-индуктором)

7.8 Химическая очистка  (NH40H + Н202 (2:1))

7.9 Промывка пластин деионизованной водой

7.10 Контроль качества

8. Двухстадийная диффузия  бора

8.1 Загонка ( начать  в среде аргона и кислорода,  а закончить в инертной среде  - подается аргон без диффузанта)

8.2 Удаление боросиликатного  стекла

8.3 Разгонка в окисной среде с получением Si02

9. Фотолитография №2  для формирования окон базовых  областей р-типа и резисторов

9.1 Повторить п.7.1-7.10

10. Одностадийная диффузия  бора для создания базовой  области при температуре 1300 К  на время 0,96 ч.

11. Фотолитография №3 для формирования окон эмитерных областей n-типа и нижней обкладки конденсаторов

11.1 Повторить п.7.1 -7.10

12. Диффузия фосфора для создания эмиттерной области при температуре 1400 К на время 0,91 ч.

13. Снятие окисла

14. Термическое окисление  пластин в потоке влажного воздуха

15. Фотолитография №4  для вскрытия окон в слое  оксида под омические контакты  по всей области транзистора,  к резисторам и к нижней  обкладке конденсаторов

15.1 Повторить п.7.1-7.10

16. Плазмохимическое протравливание  для улучшения качества поверхности кремния под контактами (h=(0,1±0,01) мкм, CF4, установка без электронного разряда с ВЧ-индуктором)

17. Нанесение плёнки  сплава Аl +1% Si, h=(0,6±0,01) мкм, Тподл  = 200°С, УВН -2М)

18. Фотолитография №5  для формирования разводки и  верхней обкладки конденсаторов

18.1 Повторить п.7.1-7.10

19. Травление плёнки  алюминия (используем: кислота азотная  - 9мл, вода дисцилированная - 15 мл  Т=ЗЗЗ К)

20. Удаление фоторезиста  (используем дибутифталат)

21. Промывка деионизованной  водой

22. Вжигание алюминия (Т=500-550°С)

23. Контроль ВАХ по  тестовым структурам

24. Пиролитическое разложение (оксидирование моносилана, Т=300-400 °С)

25. Фотолитография №6  для вскрытия окон к контактным  площадкам в защитном окисле  и вскрытии в окисле дорожек  для скрайбирования

25.1 Повторить п.7.1 -7.10

26. Скрайбирование пластин  алмазным резцом

27. Контроль электрических  параметров, отбраковка и метка  негодных (зондовый контроль, «Зонд-АИМ»)

28. Разделение (ломка)  пластин на кристаллы (без потери  их взаимной ориентации)

29. Монтаж кристаллов на выводную рамку (использовать клей ВК-9 ОСТ 4ГО.020.004)

30. Разварка контактов  кристаллов и выводной рамки  ИМС (ультразвуковая сварка, провод  марки А99, диаметр 40 мкм ГОСТ 61.32-79)

31. Герметизация корпусов (трансферная прессовка, пресс-материалы К-124-38ТУ6-05-1017-71)

32. Лужение выводов  корпуса (окунание выводов в  припой)

33. Контроль электрических  параметров ИМС, отбраковка

34. Нанесение маркировки (краска СМ ТУ 29-02-859-78)

35. Упаковка в тару.

 

Заключение

 

 

Таким образом, цели и задачи курсового проектирования были достигнуты. В результате проделанной работы были приобретены практические навыки решения инженерной задачи создания конкретного микроэлектронного изделия, а также закреплены, углублены и обобщены теоретические знания, приобретенные во время учебы, проанализированы исходные данные и обоснован выбор конструкции ИМС, выбрана подложка, спроектированы интегральные транзисторы, резисторы и конденсаторы, разработана топология, разработан технологический маршрут   изготовления   ИМС.   На    основании    этого    разработана полупроводниковая микросхема. Кристалл содержит 26 элементов, реализованных в объеме полупроводника (кремния). Среди элементов находится 8 биполярных транзисторов, 10 диффузионных резисторов. Резисторы изготовлены на основе базового и эмиттерных слоев. Активные элементы микросхемы выполнены по планарно-эпитаксиальной технологии. Изоляции элементов друг от друга осуществляется с помощью р-области (изоляция обратно-смещенным р-п переходом). Метод изоляции р-областью позволяет уменьшить размеры кристалла более, чем вдвое по сравнению с обычным методом диодной изоляции, причем электрические характеристике микросхем не ухудшаются. Монтаж кристалла к выводной рамке осуществляется посредством клея ВК-9.

 

 

Список использованных литературных источников

 

 

1. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. Учебное пособие. Под редакцией Л.А. Коледова — М.: Высшая школа, 1984.

2. Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок: Учебник для вузов. — М.: Радио и связь, 1989.   

3. Матсон Э.А. Конструкции и технологии микросхем.— МН.: Высшая школа, 1985.

4. Матсон Э.А., Крыжановский Д.А. Справочное пособие по конструированию микросхем.— Мн.: Высшая школа, 1982. 4. Малышева И.А. Технология производства интегральных микросхем. — М.:      Радио и связь, 1991.

5. Малышева, И. А. Технология производства интегральных микросхем: учебник для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1991.

6. Панфилов, Ю. В. Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы: учебник для техникумов / Ю. В. Панфилов, В. Т. Рябов, Ю.Б. Цветком. – М: Радио и связь, 1988.