Основные этапы производства тонкопленочных микросхем (ГИС).

Date: 2014-03-13; view: 537.

МЕТОДИ ВИГОТОВЛЕННЯ МЕТАЛЕВИХ МАСОК.

ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ ДО МАСОК

1. Маска повинна мати чіткі контури без шорсткості по краям отвору, які були б видні при 50-кратному збільшенні (і без клинчастої форми).

2. Маска повинна бути досить жорсткою, щоб не піддаватися деформації при нагріві щільно прилягати до підкладки.

3. Матеріал маски повинен витримувати t до 500^о при розрідженні 10^{-6 мм рт. ст., тобто мати достатньо низький тиск парів і не виділяти газів при нанесенні плівки.}

4. Звичайно для трафаретів застосовують стрічку із берилієвої бронзи БрБ2 товщиною 0,1 мм (мідної фольги і фольги нержавіючої сталі).

Металеві маски можуть бути виготовленні:

1). Пропаленням малюнка електронним

2) лазерним променем;

3). Електроіскровим методом.

Перші два методи вимагають складного і дорогого обладнання, а третій не дозволяє отримати високу точність. Ці методи зручно використовувати в лабораторних умовах, де часто в експериментальних цілях вимагається багато масок з різними малюнками.

4). На підприємстві більше поширення набув фотохімічний метод вироблення металевих масок, оснований на фотоперенесенні зображення з негатива на заготівку маски з послідуючим її травленням (використовується для серійного і крупносерійного вир.).

Такі маски частіше за всього біметалеві – із пластинок берилієвої бронзи (товщиною 100-150 мкм), покритих з одного боку тонким шаром Ni. Зображення маски визначається шаром Ni, а бронзова пластина слугує тільки механічною основою.

Початкова заготовка з берилієвої бронзи:

- підвергається термообробці і хімічному очищенню (обезжирення)

- на одну сторону заготовки наносять шар світлочуттєвої емульсії

- фоторезист

- експонують контактним способом через негатив і після проявлення незасвічені ділянки вимивають, а засвічені задублюють (отримують позитивний малюнок).

- заготівку зі зворотної сторони покривають шаром лаку ХВП.

- в гальванічній ванні на незахищені фоторезистом ділянки заготівки осаджують шар Ni (10-20 мкм).

- заготівку промивають в розчиннику, фоторезист видаляється (задублений).

- травлення бронзи з відкритих ділянок незахищених нікелем (в розчині хромового ангідриду з сірчаною кислотою)

- знімають лак, отримують маску.

В процесі експлуатації маска поступово втрачає свою точність в зв’язку з осадженням на неї тонкоплівкових слоїв тому біметалеві маски видержують приблизно 100 циклів осадження плівок, після чого підлягають заміні.

Отличительной чертой производства гибридных тонкопленочных микросхем, безусловно, является тонкопленочная технология, которая на основе использования физических свойств материалов в тонких слоях, позволяет создавать резисторы и конденсаторы, обладающие в ряде случаев лучшими характеристиками по сравнению с одноименными дискретными компонентами.

Методы применяемые в тонкопленочной технологии, называют групповыми, т. к. они позволяют одновременно изготовить все или часть элементов электрической схемы, органически связанных между собой на поверхности подложки. К этим методам относятся процессы получения рисунков с помощью специальных трафаретов и процессы нанесения пленок на подложку.

Таким образом, производства гибридных тонкопленочных микросхем характерны три основных этапа:

1. Изготовление трафаретов.

2. Изготовление пассивной части микросхем.

3. Сборка микросхем.

Последовательность операций технологического процесса изготовления пассивной части микросхемы иллюстрируется схемой.