Cтраница 4
Готовые матрицы после изготовления разрезаются. Требуемый рисунок межсоединений на радиальном соединителе, получают металлизацией. [46]
В конструкциях первого вида в слое защитного оксида вытравлены отверстия ко всем внутренним контактам, с помощью которых осуществляется электрическое соединение элементов ячеек матриц при формировании функциональных элементов и соединение последних для реализации заказной БИС. Пластина с кристаллами полностью покрывается слоем металла. Требуемый рисунок межэлементных соединений формируется с помощью лишь одного заказного фотошаблона. Лишний металл удаляется с тех участков поверхности кристаллов, на которых не должно быть никаких соединений. Так как все области контактов вскрыты с помощью окон в оксиде, то нельзя проводить связи в областях свободных ( неиспользуемых) контактов. В конструкции БМК необходимо предусматривать поля, свободные от контактов, для прокладки трасс электрических связей. Это ограничение не позволяет получить высокую плотность компоновки элементов на кристалле. [47]
После изготовления всех элементов ( транзисторов, диодов, резисторов и др.) полупроводниковых ИМС необходимо создать межэлементные соединения, формирующие окончательную структуру принципиальной схемы определенного назначения, а также контактные площадки для подсоединения внешних выводов корпуса. Для этого предварительно окисленную поверхность пластины кремния покрывают слоем осажденного алюминия ( например, методом вакуумного напыления) толщиной 0 5 - 2 мкм, который после заключительной операции фотолитографии через окна фоторезиста в ненужных местах стравливают. На поверхности полупроводника остается требуемый рисунок алюминиевых проводников шириной около 10 мкм и контактные площадки. Соединение контактных площадок с выводами корпуса осуществляют в большинстве случаев с помощью золотых проволочек диаметром 25 - 50 мкм ультразвуковой или термокомпрессионной сваркой. [48]
![]() |
Печатная схема. а нанесение схемы краской, б схема после травления фольги. [49] |
Изоляционное основание ( плата) из гетинакса или иной пластмассы обклеивается металлической фольгой, и на поверхность фольги наносится рисунок схемы ( рис. 4.21 а), который печатается кислотоупорной краской с помощью рельефного клише на печатной машине. Затем плату с нанесенной схемой погружают в ванну с раствором для травления; под действием раствора фольга, не защищенная кислотоупорной краской, вытравливается. Оставшиеся под краской участки фольги образуют требуемый рисунок схемы. [50]
![]() |
Искажение размеров при субстрактивном ( о и аддитивном ( б принципе изготовления. [51] |
В тех случаях, когда принято решение о применении ПП размером свыше 170X150 мм с высокой плотностью рисунка ( 3 - й класс), технологичной будет конструкция, использующая фотолитографию. Фотолитография представляет собой прецизионный метод нанесения рисунка на основе фотопечати - копирования с помощью света и химической обработки поверхности. Основным инструментом при фотолитографии, обеспечивающим высокую точность, является фотошаблон, несущий требуемый рисунок, копируемый на обрабатываемой поверхности с помощью света При этом обрабатываемая поверхность покрывается слоем светочувствительного фоторезиста. [52]
Более высокую разрешающую способность обеспечивает фото-рельефная печать. Этот метод основан на фоточувствительности некоторых органических соединений, что позволяет получать требуемый рисунок путем нанесения сплошной фоточувствительной органической пленки с последующей обработкой светом через фотошаблон. Облученные участки приобретают иные физико-химические свойства по отношению к растворителям, что позволяет произвести избирательное удаление пленки в процессе последующего проявления с выявлением требуемого рисунка. Например, при суб-трактивном методе изготовления печатных плат применяют защитную маску, под которой при последующем травлении должна сохраниться фольга в виде заданного рисунка проводниковых соединений. Защитную маску из теплостойкого лака применяют на всех печатных платах для локализации зоны лужения и пайки на контактной площадке. [53]
Свободная маска ( трафарет) представляет собой обычно тонкий металлич. Контактная маска изготовляется в виде пленки, чаще всего из фоторезиста, нанесенной непосредственно на подложку или основание печатной платы с последующим получением требуемого рисунка методом фотолитографии. [54]
![]() |
Схема операции совмещения и контактного экспонирования.| Схема совмещения и проекционного экспонирования. [55] |
Фотошаблон - это образец, несущий информацию о конфигурации, размерах и взаиморасположении элементов того или иного слоя ИМС. Он необходим практически для проведения любого процесса фотолитографии. В принципе фотошаблон может быть изготовлен из любого непрозрачного для УФ излучения материала, в котором можно было бы создать прозрачные участки в соответствии с конфигурацией требуемого рисунка слоя ИМС. [56]
Окисляя затем пластинку при высокой температуре, на поверхности эпитаксиального слоя формируют изолирующую пленку двуокиси кремния. Далее в пластинке формируют участки проводимости разных типов. Для этого сначала в пленке двуокиси кремния с помощью фотолитографии образуют окна. Суть фотолитографии заключается в проектировании на кремниевую пластинку, предварительно покрытую светочувствительным полимером - фоторезистом, требуемого рисунка. После проявления этого рисунка в слое фоторезиста образуются окна, через которые и производится травление пленки двуокиси кремния. Отверстия в этой пленке используются для проведения диффузии в эпитаксиальный слой примесей р - или п-типа. [57]
Фирма Teeg Research разработала новый фотографический метод репродуцирования, с помощью которого изготавливаются рельефные металлические изображения. Весь процесс осуществляется за одну операцию. В нем не участвуют органические вещества и не происходит полимеризация; не нужны также химические процессы растворения и травления. Металлическая пленка наносится на подложку и закрывается сверху тонким слоем светочувствительной стекловидной неоксидированной пленки. Полученная структура подвергается действию видимых лучей света для получения требуемого рисунка. Сохранившийся металл на неосвещенных участках образует требуемый рисунок. [58]
![]() |
Технологическая схема процесса изготовления конденсаторов на основе пятиокиси тантала. [59] |
Оба метода при правильной очистке подложек и использовании подогрева подложек позволяют получать однородные пленки высокой чистоты. Изготовление конденсатора завершается нанесением второй проводящей пленки, которая служит в качестве верхнего электрода. На рис. 14 - 5 приведена схема технологического процесса создания конденсатора на основе пятиокиси тантала. Для того чтобы снизить поверхностное сопротивление нижнего электрода и тем самым снизить потери, слой алюминия может быть осажден на подложку до осаждения танталовой пленки. Тантал, осажденный до толщины приблизительно 0 3 мкм поверх алюминия, имеет хорошую адгезию к подложке, тогда как более толстые пленки могут отслаиваться во время анодирования. Требуемый рисунок нижней обкладки получается фотолитографией, травление Та ведется смесью, состоящей из 1 части плавиковой и 7 частей азотной кислот. Для маскирования можно использовать фоторезист типа ФП-330, который перед травлением должен быть термически обработан при 200 С в течение 10 - 15 мин. [60]