Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Лекция 6 Основные технологические операции производства ИС. Осаждение и
Содержание
- 1. Лекция 6 Основные технологические операции производства ИС. Осаждение и
- 2. КМОП-структура
- 3. Основные технологические операции создания МОП – транзистора1.
- 4. 5. Формирование поликремниевого затвора (фотолитография, травление) N+N+6.
- 5. 10. Осаждение металла 11. Формирование разводки в слое Металл 1(фотолитография, травление)
- 6. В технологическом процессе создания МОП-транзисторов осаждение исполь-зуется
- 7. Основными методами осаждения являются:Осаждение из парогазовых смесей
- 8. CVD - методВ CVD-процессе подложки, как правило,
- 9. Достоинства CVD - методаПростота метода.Хорошая технологическая совместимость
- 10. PD - методИонно-плазменные процессы используют плазму, генериру-емую
- 11. Суть PD - методаПроцесс производится в вакуумной
- 12. Осаждение оксида кремнияОсновные параметры процесса: время и
- 13. Осаждение нитрида кремнияНитрид кремния широко используется в
- 14. Осаждение поликристаллического кремния (поликремния)Поликремний сильно легируют для
- 15. Осаждение металловМетод осаждения – CVD при пониженном
- 16. ТравлениеТравление (etch, unpatented etch) – удаление поверхностного
- 17. Основные виды травленияХимико-механическая полировка (планаризация)(Chemical Mechanical Polishing (Planarization)). Жидкостное травление(wet etch).Сухое травление(dry etch).
- 18. Жидкостное травлениеВ основе лежит химическая реакция жидкого
- 19. Селективность жидкостного травленияЖидкостное травление обладает высокой селективностью
- 20. Изотропность жидкостного травленияПри жидкостном травлении скорость процесса
- 21. Сухое травлениеПроизводят в вакуумной установке в плазме
- 22. Процесс ПХТПод действием электрического поля электроны в
- 23. Процесс ПХТПри ПХТ можно выделить следующие стадии:-
- 24. Химическая реакция радикалов с поверхностными атомамиSi +
- 25. Параметры процесса ПХТНаиболее важными параметрами процесса ПХТ являются:давление в камере;концентрация реакционных газов;подводимая мощность;температура поверхности;параметры установки.
- 26. Анизотропия процесса сухого травленияСухое травление идет преимущественно
- 27. Химико-механическая планаризацияХМП - комбинация химических и механических
- 28. Литература:1. Королев М.А., Ревелева М.А. Технология и
- 29. Осаждение – depositionТравление – etchОсаждение из парогазовых
- 30. Скачать презентанцию
КМОП-структура
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Лекция 6
Основные технологические операции производства ИС. Осаждение и травление.
Фотолитография
Слайд 3Основные технологические операции создания МОП – транзистора
1. Формирование маскирующего слоя
окисла SiO2 (осаждение)
2. Формирование рельефа в маскирующем слое (фотолитография,
травление) 3. Подзатворное окисление (отжиг в окисляющей среде)
4. Осаждение поликремния
Слайд 45. Формирование поликремниевого затвора (фотолитография, травление)
N+
N+
6. Легирование
и термический
отжиг N+-слоя
7. Осаждение маскирующего окисла
9. Травление контактных окон
Слайд 6В технологическом процессе создания МОП-транзисторов осаждение исполь-зуется для формирования следующих
слоев:
Оксида кремния (окисла, SiO2)
Нитрида кремния (Si3N4)
Поликремния (Si*)
Металла
Фоторезиста и др.
Слайд 7Основными методами осаждения являются:
Осаждение из парогазовых смесей (CVD- chemical vapor
deposition).
Плазмохимическое осаждение (PD - plasma deposition).
Осаждение из парогазовых смесей
может происходить при атмосферном или пониженном давлении 
Слайд 8CVD - метод
В CVD-процессе подложки, как правило, помещаются в пары
одного или нескольких веществ, которые, вступая в реакцию и/или разлагаясь,
производят на поверхности подложки необходимое вещество. Часто образуется также газообразный продукт реакции, выносимый из камеры с потоком газа.
Слайд 9Достоинства CVD - метода
Простота метода.
Хорошая технологическая совместимость с другими процессами
создания полупроводниковых микросхем.
Сравнительно невысокая температура, благодаря чему отсутствует нежелательная разгонка
примесей в пластинах.Скорость осаждение определяется температурой и концентрацией реагирующих газов в потоке нейтрального газа-носителя.
Слайд 10PD - метод
Ионно-плазменные процессы используют плазму, генериру-емую в электрическом и
магнитном полях.
Плазма – ионизированный газ, в котором часть атомов потеряла
по одному или по нескольку принадлежащих им электронов и превратились в положительные ионы. В общем случае, плазма представляет собой смесь трех компонентов: свободных электронов, положительных ионов и нейтральных атомов.
Слайд 11Суть PD - метода
Процесс производится в вакуумной камере, запол-ненной инертным
газом, в котором возбуждается газовый разряд.
Возникающие положительные ионы бомбардируют распыляемый
материал (мишень), выбивая из него атомы или молекулы, которые осаждаются на подложке. Скорость и время распыления регулируются напряжением на электродах.Процесс позволяет получать равномерные и точно воспроизводимые по толщине пленки.
Слайд 12Осаждение оксида кремния
Основные параметры процесса: время и температура
Методы осаждения: CVD
и PD
SiH4 + О2 SiO2
SiCl2H2 +
2 N2О SiO2
Слайд 13Осаждение нитрида кремния
Нитрид кремния широко используется в качестве маски, например
для создания диэлектрической изоляции между элементами схем. Он также служит
защитой от воздействия внешней среды.Химическая реакция, с помощью которой получают нитрид кремния
Характеристики пленок нитрида кремния сильно зависят от температуры осаждения и соотношения концентраций реагентов.
Метод осаждения: CVD при пониженном давлении
Слайд 14Осаждение поликристаллического кремния (поликремния)
Поликремний сильно легируют для увеличения его проводимости.
Метод
осаждения – CVD при пониженном давлении.
Поликристаллический кремний осаждают для формирования
затворов МОП-транзисторов
Слайд 15Осаждение металлов
Метод осаждения – CVD при пониженном давлении.
CVD-процесс широко используют
для нанесения металлов.
В целом, для металла M, реакция выглядит так:
Слайд 16Травление
Травление (etch, unpatented etch) – удаление поверхностного слоя. Используется для
получения максимально ровной поверхности пластин и удаления слоев с поверхности.
Локальное
травление или травление по маске (patented etch) используется для получения необходимого рельефа поверхности, формирования рисунка слоев, а также масок. 
Слайд 17Основные виды травления
Химико-механическая полировка (планаризация)
(Chemical Mechanical Polishing (Planarization)).
Жидкостное травление
(wet
etch).
Сухое травление
(dry etch).
Слайд 18Жидкостное травление
В основе лежит химическая реакция жидкого травителя (кислоты) и
твердого тела, в результате которой образуется растворимое соединение. Подбором химического
состава, концентрации и температуры травителя обеспечивают заданную скорость травления и толщину удаляемого слоя.
Слайд 19Селективность жидкостного травления
Жидкостное травление обладает высокой селективностью (избирательностью), оцениваемой отношением
скоростей травления требуемого слоя (например, оксида кремния) и других слоев
(например, фоторезиста).
Слайд 20Изотропность жидкостного травления
При жидкостном травлении скорость процесса в вертикальном и
горизонтальном направлении близки. В результате протравливания структуры в горизонтальном направлении
(под маску) вытравленная область не соответствует по размерам маске.
Слайд 21Сухое травление
Производят в вакуумной установке в плазме газового разряда.
Наиболее распространенная
разновидность – плазмо-химическое травление (ПХТ).
При ПХТ удаление материалов осуществляется за
счет химических реакций, которые происходят между поверхностными атомами материалов и химически активными частицами (радикалами), образующимися в плазме.Радикалы – это незаряженные частицы, имеющие неспаренные электроны.
Слайд 22Процесс ПХТ
Под действием электрического поля электроны в вакууме приобретают значительную
энергию и передают ее путем столкновений нейтральным атомам и молекулам.
При этом электрон может оторваться от атома или молекулы, в результате чего образуется радикал (например F*).CF4 CF3 + F*
CF3 CF2 + F*
CF2 CF + F*
CF C + F*
Слайд 23Процесс ПХТ
При ПХТ можно выделить следующие стадии:
- доставка молекул активного
газа в зону разряда;
- превращение молекул газа в радикалы под
воздействием электронов разряда;- осаждение радикалов на поверхности материалов;
- химическая реакция радикалов с поверхностными атомами;
- удаление продуктов реакции с поверхности материала;
- отвод продуктов реакции из плазмохимического реактора.
Слайд 24Химическая реакция радикалов с поверхностными атомами
Si + 4 F*
SiF4 – при травлении кремния
SiO2
+ 4 F* SiF4 + O2 – при травлении окисла
Слайд 25Параметры процесса ПХТ
Наиболее важными параметрами процесса ПХТ являются:
давление в камере;
концентрация
реакционных газов;
подводимая мощность;
температура поверхности;
параметры установки.
Слайд 26Анизотропия процесса сухого травления
Сухое травление идет преимущественно в вертикальном направлении,
в котором движутся частицы. Поэтому размер вытравленной области весьма точно
соответствует размеру отверстия в маске.
Слайд 27Химико-механическая планаризация
ХМП - комбинация химических и механических способов планаризации (удаления
неровностей с поверхности изготавливаемой пластины).
Пластина устанавливается в специальный держатель и
вращается вместе с ним. Держатель прижимает пластину к полировочной площадке. Точность обработки на современных установках ХМП составляет порядка нескольких ангстрем. Скорость травления зависит от скорости вращения пластины и того, насколько сильно держатель прижимает пластину.
Слайд 28Литература:
1. Королев М.А., Ревелева М.А. Технология и конструкции интегральных микросхем.
ч.1. 2000 М; МИЭТ.
2. Королев М.А., Крупкина Т.Ю., Ревелева М.А. Технология,
конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем: в 2 ч. / под общей ред. Чаплыгина Ю.А. –Ч. 1: Технологические процессы изготовления кремниевых интегральных схем и их моделирование. – 397 с. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. – 2007
Слайд 29Осаждение – deposition
Травление – etch
Осаждение из парогазовых смесей – chemical
vapor deposition (CVD)
Плазмохимическое осаждение – plasma deposition (PD)
CVD-процесс при пониженном
давлении — low pressure chemical vapor deposition (LPCVD)Жидкостное травление – wet etch
Сухое травление – dry etch
Химико-механическая полировка (планаризация) – Chemical Mechanical Polishing (Planarization)
Локальное травление (по маске) – patented etch
Нелокальное травление (без маски) – unpatented etch
