7 Методические указания по самостоятельной работе студентов.

7.1 Методические указания по выполнению контрольных работ.

В пособии принять следующие обозначения и сокращения:

- интегральная микросхема – ИМС;

- фотолитография – ФЛ;

- фоторезисты –ФР;

- фотошаблон – ФШ.

В первую контрольную работу включены следующие темы:

1) фоторезисты;

2) разрешающая способность ФЛ;

3) фотолитография;

4) изготовление ФШ;

5) получение рисунка ИМС.

Сведения по фотолитографии содержатся в разделе 2. Следует обратить внимание на следующее.Фотошаблоны могут быть с негативным и позитивным изображениями по отношению к тому рисунку, который надо получить на подложке. Например, если надо сформировать окно в слое SiO₂, то в позитивном ФШ на этом месте должен быть светлый участок. Если надо получить тонкопленочный резистор или другой элемент в центре подложки, то в позитивном ФШ на этом месте должен быть темный участок. Выбор ФР (негативный или позитивный) должен быть согласован с ФШ.

Технология изготовления ФШ по оптико-механическому методу включает следующие операции:

- изготовление оригинала;

- изготовление промежуточного ФШ;

- изготовление эталонного ФШ;

- изготовление рабочего ФШ.

На первом этапе вычерчивается на координатографе оригинал с большим увеличением: для полупроводниковым ИМС – в масштабе от М200:1 до М1000:1, а для пленочных схем – от М10:1 до М100:1. На втором этапе изображение оригинала переносится на редукционной установке на фотопластину с уменьшением. После проявления фотопластины получается промежуточный ФШ с единичным изображением ИМС. Масштаб уменьшения выбирается так, чтобы промежуточный фотошаблон имел масштаб М10:1 или М5:1.

Изображение с промежуточного ФШ переносится на фотопластину на фотоповторителе с уменьшением в заданное число раз до получения конечных размеров элементов (М1:1). Одновременно рисунок промежуточного ФШ размножается по всему полю фотопластины столько раз, сколько требуется затем готовых схем на подложке (групповой ФШ). После операции проявления получаем эталонный ФШ, в котором рисунок сформирован в эмульсионном слое с размерами элементов в М1:1. Эталонный ФШ нельзя использовать в качестве рабочего, так как эмульсионный слой быстро повреждается, накапливаются дефекты, и он становится непригодным к использованию. Рабочие ФШ делаются с эталонного ФШ на стеклянной подложке в технологическом слое с помощью контактной ФЛ.

Вторая контрольная работа включает в себя следующие темы:

1. термическое испарение в вакууме;

2. режимы напыления пленок;

3. ионно-плазменное распыление (ИПР);

4. тонкопленочные элементы;

5. технология тонкопленочных элементов;

6. типовые технологические процессы изготовлени ИМС.

Термическое испарение в вакууме достаточно подробно рассмотрено в учебном пособии в разделе 3.1. Распределение толщины пленки по подложке оценивается отношением толщины пленки в любой точке подложки d к толщине в центре подложке -d₀, т.е.. Если это отношение, например, равно 0,85, то это соответствует разбросу толщины 15%. Во всех задача выбирается стандартная подложка 60×48 мм, которая устанавливается симметрично относительно испарителя на расстоянииhот него, т.е. положение испарителя соответствует центру подложки.

При расчете скорости испарения по формуле (3.7) давлеие p_s следует подставлять вПа, массу – вкг, температуру испаренияТ_u – вК. Условная температура испарения соответствует давлению насыщенных паровp_s=1,33 Па. Необходимые для расчетов константы выбираются из соответствующих приложений.