Диплом_9282 / 2023ВКР928224Зикратова

Для ФР DSAM–3020 размеры ушли больше положенного, но по сравне-

нию с ФР RD–2700 25cp, который тоже травился в буферном растворе, фото-

резист DSAM–3020 обладает большей химической устойчивостью.

Из надежного источника известно, что для маски из ФР SPR350–1,2 из-

менение размеров практически не наблюдалось.

3.5.3 Травление Si*

После ПХТ и ЖТ Si* изменения размеров на сторону не превышают 0,3

мкм, а после только ПХТ Si* не более 0,2 мкм. Годен для такого режима раз-

ве что прежний ФР SPR350–1,2 (таблица 3.7).

Таблица 3.7 – Режимы комбинированного травления слоя поликремния

Что для ф/р маски из ФР DSAM–3020, что для ФР RD–2700 25cp при

жидкостном травлении плёнок поликремния наблюдается значительный уход

размеров (рисунок 3.9, а,б) и это может быть связано со сниженной химиче-

ской стойкостью к компонентам травителя (скорее всего к HNO3).

а) б) в)

Рисунок 3.9 – Структуры из поликремния после ЖТ и ПХТ: а) – тонкая шина после травлений под маской из ФР RD–2700 25cp , б) – шина после травлений под маской из ФР DSAM–3020, в) – шины после использования

маски из ФР DSAM–3020

41

Травление с маской из ФР SPR350–1,2 обеспечивает практически пол-

ную сохранность размеров.

Проводилось и только ПХТ, при котором маски из ФР RD–2700 25cp и SPR350–1,2 показали стойкость не только к физическому распылению, но и к химическому воздействию ХАЧ, образующихся в плазменной среде из SF6 и

O2 (активные газы) – таблица 3.8.

Таблица 3.8 – Режимы ПХТ слоя поликремния

Во время ПХТ, образующиеся активные частицы (фторовые и кисло-

родные радикалы) оседают на ф/р масках и вступают с ними в реакцию той

или иной интенсивности (зависит в первую очередь от структуры, наличия

функциональных групп и т. д. у полимерной компоненты, потому что после

всех термообработок ФР её содержание в процентном соотношении выше,

чем других компонентов), попутно подвергаясь распылению ионами основ-

ного газа (можно видеть по бугристости технологического слоя, рисунок

3.10). Если принять, что убыль размеров из-за распыления зависит от толщи-

ны плёнок, то можно сказать, что химическая стойкость к газовой смеси

снижается от SPR350–1,2 до DSAM–3020.

а) б) в)

Рисунок 3.10 – Структуры из поликремния после ПХТ: а, б) – общий вид и тонкая шина после травления под маской из ФР RD–2700 25cp, в) –

тонкие шины после травлений под маской из ФР DSAM–3020

42

Поверхность после плазмохимического травления с жидкостным до-

травливанием (рисунок 3.9, а, б), в отличие от поверхности после чисто сухо-

го травления (рисунок 3.10, б, в), получается более гладкой за счёт того, что пики неровной поверхности травятся интенсивнее (у выступающей над рель-

ефом части больше площадь соприкосновения с травителем), нежели впади-

ны, в результате чего и происходит выравнивание поверхности. ФР DSAM – 3020 для такого режима не годен.

3.5.4 Травление Al

Приемлемое отклонение размеров составляет 0,8 мкм на сторону при ЖТ Al – для такого режима из новых ФР подойдет DSAM – 3020 (таблица

3.9).

Таблица 3.9 – Режимы травления слоя алюминия

Загрязненность поверхности по границе элемента (рисунок 3.11, а),

возможно, образовалась при ЖТ – состав ФР поспособствовал образованию

промежуточного соединения, которое послужило протеканию бурной реак-

ции травителя с алюминием, его отслаиванию и образованию шелухи из

алюминия.

а) б) в)

Рисунок 3.11 – Вытравливаемые элементы из слоя Al при ЖТ: а) – вытравленная загрязненная поверхность после снятия маски из ФР RD–2700

25cp, б) –поверхность после применения маски из ФР DSAM–3020, в) – толстые шины после использования маски из SPR350–1,2

43

Отклонение размеров до 0,8 мкм на сторону. Наблюдается загрязнён-

ность поверхности по периметру вытравленных шины и площадки.

Для удобства сравнения ф/р масок рабочей толщиной 1,45 мкм по кри-

териям пригодности и установления замены прежнего ФР полученные дан-

ные сведены в таблицу 3.10.

В таблице 3.10 – изменение размера вытравливаемого элемента, а max – предел изменение размера элемента после операций, предусмотренный

еще на этапах разработки топологического рисунка.

Таблица 3.10 – Итоговая сравнительная таблица

Ориентируясь на таблицу 3.10 можно заметить, что по критериям до-

пуска на растрав наиболее подходящим является ФР DSAM–3020.

44

4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, ПРОВЕДЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ФОТОРЕЗИСТОВ

В этой части выпускной работы проводится подсчёт затрат со стороны учебного заведения (ЛЭТИ) по основным статьям на исследование фоторези-

стов положительного тона.

Литографический этап – это важнейшая часть технологического про-

цесса создания микросхем, приборов. Перенос рисунка фотошаблона на под-

ложку в процессе литографии осуществляется путём засветки локальных участков фоторезистивной плёнки, вследствие чего она локально изменяет свою растворимость, дальнейшей смывки определённых участков фоторези-

стивной плёнки (проявление) и травления.

Суть исследования заключалась в проверке фоторезистов RD–2700 25cp и DSAM–3020 на химическую стойкость к проявителям и различным травителям, которыми стравливали слои Al, SiO2, Si* (наиболее часто приме-

няемые слои при создании приборов), в качестве замены менее доступного,

более дорогого фоторезиста SPR350–1,2 в фотолитографическом процессе.

4.1 Оценка трудоемкости проведённого исследования исполните-

лями

Для определения полных затрат, связанных с написанием ВКР нужно в первую очередь представить план исследования и оценить фактическую дли-

тельность каждого этапа.

Для дальнейшего учёта также нужно определить ставки заработной платы людей, проводивших исследование (руководитель и студент):

где 85000 руб./мес. – месячная заработная плата руководителя; 2300 руб./мес.

– размер студенческой стипендии. В целях удобства этапы исследования,

время работы и ставки исполнителей представлены в таблице 4.1. 45

Таблица 4.1 – Этапы работы для написания ВКР

Считается, что один рабочий день длится 8 часов.

Пример оценки фактического времени (в днях) работы для пункта 3 из таблицы 4.1.1:

T3 = 13 5 + 2 13 + 2 2 + 2 5 + 6 +15 + 2 3 + 3 + 6 = 150 мин = 2 часа 30

46

где слагаемые суммы – это длительности подэтапов, субъективно оценивае-

мые студентом.

Подобным образом оценивается всё поэтапно затрачиваемое время.

Время, затраченное на ВКР исполнителями (из таблицы 4.1.1):

Со стороны студента около 26,8 дня.

Со стороны руководителя около 1,813 дня.

4.2 Подсчёт расходов на заработные платы исполнителей и отчисления в фонды

боту руководителем и студентом соответственно, в днях; Зосн.з/пл.рук., Зосн.з/пл.ст.

– основная заработная плата руководителя и студента соответственно, в руб-

лях.

Расходы на дополнительную заработную плату исполнителей по фор-

мулам (4.6) и (4.7):

где Здоп.з.пл.рук., Здоп.з.пл.ст. – дополнительная заработная плата руководителя и студента соответственно, в рублях; - норматив дополнительной заработ-

ной платы, составляет 8,3% для работников ЛЭТИ.

Отчисления в пенсионные, медицинские и социальные фонды по фор-

мулам (3.8) и (3.9):

47

где Зсоц.рук, Зсоц.ст. – отчисления с основной и дополнительной зарплат руково-

дителя и студента, в рублях; - общий взнос, равный 30%, по пенсион-

ному, социальному и медицинскому страхованию.

4.3 Оценка затрат на сырьё и материалы

Затраты на сырьё и материалы – это прямые расходы, входящие в себе-

стоимость продукции (в данном случае в ВКР).

Расходы на материалы и сырьё можно рассчитать по формуле (4.10):

где – расход l-го материала на единицу продукции, ед.; – цена за едини-

цу l–го материала, руб./ед.; – норма транспортно-заготовительных расхо-

дов (учитывает издержки по доставке материалов, хранению их на складских помещениях), %.

Так как транспортно-заготовительные расходов не было, то расчёт расхо-

дов на сырьё производится следующим образом (например, для ручки, тетра-

Расчёт затрат на сырьё и материалы сведены в таблицу 4.2.

48

Таблица 4.2 – Затраты на изделия со стороны студента на написание ВКР

Затраты на принадлежности для написания ВКР обошлись в итоге в

1065 рублей.

4.4 Амортизационные отчисления

Амортизация – перенос изначальной стоимости основного средства на какие-либо расходы в течение полезного срока этого средства.

Амортизационная норма по j-ому основному средству оценивается по формуле (4.13):

часть, списываемая в расходы каждый отчётный период в течение срока службы основного средства.

Амортизационные отчисления по j-ому основному средству за год (ли-

нейный способ начисления) рассчитывается по формуле (4.14):

тизационная норма j-го основного средства. Компьютер использовался в ка-

49

честве основного средства для написания ВКР, расчёты сведены в таблицу

4.3.

Таблица 4.3 – Амортизационные показатели основного средства, используемого при написании ВКР

Переведём месяцы в дни для расчёта амортизационных выплат ниже:

12 мес. = 365 дней

Амортизационные отчисления по j–му основному средству, используе-

мому в течение написания ВКР студентом, вычислим по формуле (4.15):

4.5 Расчёт накладных расходов

Затраты в производстве, которые не могут быть запланированы напря-

мую и включаться в себестоимость продукции (например, расходы, связан-

ные с арендой помещения и рекламой, зарплата директора и тому подобное).

Накладные расходы могут рассчитываться различными способами: пропор-

ционально оплате труда исполнителей, пропорционально выручке от продаж и т. д.

Расчёт накладных расходов, пропорциональных заработной плате ис-