Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Химические способы очистки поверхностей полупроводниковых пластин



 Другие рефераты
Химические волокна Химические преобразователи солнечной энергии Химические элементы в организме человека Химический синтез белков в промышленности

Содержание
Стр.
1.    Введение
    2
2.    Подложки интегральных микросхем и их назначение
   3
2.1.  Назначение подложек
3
2.2.  Кремний - основной материал полупроводникового производства        4
3.    Виды загрязнений поверхности подложек и пластин
        5
3.1.  Возникновение загрязнений
                           5
3.2.  Источники загрязнений
                              6
3.3.  Виды загрязнений                                               6
4.    Методы удаления загрязнений
8
4.1.  Классификация методов очистки пластин и подложек               8
4.2.  Способы жидкостной обработки пластин и подложек
9
4.2.1.      Обезжиривание
     9
4.2.2.      Травление
   10
4.2.3.      Промывание пластин и подложек
   13
4.2.4.      Интенсификация процессов очистки                             13

4.3.  Способы сухой очистки пластин и подложек                           15
4.3.1.      Термообработка
   15
4.3.2.      Газовое травление
   16
4.3.3.      Ионное травление
   17
4.3.4.      Плазмохимическое травление
   17
4.4.  Типовые процессы очистки пластин и подложек                  19
5.    Заключение
           20
6.    Список литературы
 20

1. Введение
    Современный этап развития радиоэлектроники характеризуется широким
применением интегральных микросхем (ИМС) во всех радиотехнических системах
и аппаратуре. Это связано со значительным усложнением требований и задач,
решаемых радиоэлектронной аппаратурой, что привело к росту числа элементов
в ней. За каждое десятилетие число элементов в аппаратуре увеличивается в 5-
20 раз. Разрабатываемые сейчас сложные комплексы аппаратуры и системы
содержат миллионы и десятки миллионов элементов. В этих условиях
исключительно важное значение приобретают проблемы повышения надежности
аппаратуры и ее элементов, микроминиатюризации электро-радиокомпонентов и
комплексной миниатюризации аппаратуры. Все эти проблемы успешно решает
микроэлектроника.
    Интегральная и функциональная микроэлектроника являются фундаментальной
базой развития всех современных систем радиоэлектронной аппаратуры. Они
позволяют создавать новый вид аппаратуры - интегральные радиоэлектронные
устройства.
Микроэлектроника - одно из магистральных направлений в радиоэлектронике, и
уровень ее развития в значительной степени определяет уровень научно-
технического прогресса страны.
    Применяют два основных метода изготовления ИМС - полупроводниковый и
пленочный.
    Первый метод заключается в локальной обработке микроучастков
полупроводникового кристалла и придании им свойств, присущих функциям
отдельных элементов и их соединений (полупроводниковые интегральные
микросхемы).
    Второй метод основан на использовании послойного нанесения тонких
пленок различных материалов на общее основание (подложку) при одновременном
формировании на них схемных элементов и их соединений (пленочные
интегральные микросхемы).
    В обоих случаях важное значение имеет качество обработки поверхности
полупроводниковых пластин и подложек.
    * Подложка - заготовка, предназначенная для нанесения на нее элементов
гибридных и пленочных ИМС, межэлементных и (или) межкомпонентных
соединений, а также контактных площадок.
             2. Подложки интегральных микросхем и их назначение.
    Подложки в технологии изготовления и конструировании пленочных и
гибридных ИМС в микросборках играют очень важную роль. Подложки являются
основанием для группового формирования на них ИМС, главным элементом
конструкции ИМС и микросборок, выполняющим роль механической опоры,
обеспечивают теплоотвод и электрическую изоляцию элементов.
2.1. Назначение подложек.
    В технике ИМС подложки выполняют две функции:
    а) являются основанием, на поверхности или в приповерхностном слое
которого по заданному топологическому рисунку формируют структуры ИМС;
    б) являются элементом конструкции, обеспечивающим практическое
применение ИМС в корпусном или бескорпусном исполнении.
    Подложки классифицируют как по структурным признакам, так и по
назначению. По структурным признакам подложки подразделяют на аморфные,
поликристаллические и монокристалличёские, а по назначению - на подложки
для полупроводниковых, пленочных, гибридных ИМС и микросборок.
    Для изготовления полупроводниковых ИМС применяют в основном
полупроводниковые монокристаллические подложки (полупроводниковые
пластины), а для пленочных и гибридных ИМС - аморфные поликристаллические
(диэлектрические) подложки.
    * Полупроводниковая пластина - заготовка из полупроводникового
материала, используемая для изготовления полупроводниковых ИМС.
    В отдельных случаях при изготовлении полупроводниковых ИМС используют
диэлектрические подложки, а при изготовлении гибридных ИМС и микросборок -
металлические подложки. К конструкции и материалу подложек предъявляется
ряд требований, вытекающих из необходимости воспроизведения и обеспечения
заданных электрических параметров элементов и ИМС, их надежности в самых
различных условиях эксплуатации, и обусловленных также особенностями
технологии изготовления и сборки ИМС.
    Монокристаллические пластины из разных полупроводниковых материалов
составляют основу для изготовления полупроводниковых ИМС различного
конструктивно-технологического исполнения и функционального назначения.
    Пригодность полупроводникового материала для использования в
интегральных микросхемах определяется в основном параметрами, зависящими от
его физических свойств: оптических, термических, термоэлектрических, зонной
структуры, ширины запрещенной зоны, положения в ней примесных уровней и др.
     Очень важны электрические свойства полупроводникового материала: тип
электропроводности, концентрация носителей заряда, их подвижность, удельное
сопротивление, время жизни неосновных носителей заряда и их диффузионная
длина - существенно зависящие от технологии получения полупроводника.
      2.2. Кремний - основной материал полупроводникового производства.
    В настоящее время из всех полупроводниковых материалов наибольшее
применение для изготовления полупроводниковых ИМС получил кремний.
    Кремний - элемент IV группы Периодической системы элементов
Д.И.Менделеева, один из самых распространенных элементов на Земле,
содержание его в земной коре составляет 29,5%. В природе кремний
встречается только в соединениях в виде окисла и в солях кремниевых кислот.
Чистота природной окиси кремния в виде монокристаллов кварца иногда
достигает 99,99%; в ряде месторождений чистота песка составляет 99,8-99,9%.
    Технический кремний, получаемый восстановлением двуокиси кремния SiO2 в
электрической дуге между графитовыми электродами, содержит около 1%
примесей и как полупроводник не может быть использован; он является
исходным сырьем для получения кремния полупроводниковой чистоты, примесей в
котором должно быть менее [pic].
    Разработана промышленная технология, позволяющая получать особо чистый
кремний с содержанием примесей [pic][pic]
    Более широкое применение кремния обусловлено преимуществом его
физических и технологических свойств по сравнению с другими
полупроводниками (в частности, с германием).
    Для изготовления полупроводниковых приборов и ИМС используют
выпускаемые промышленностью пластины кремния четырех |видов:
    1) Однослойные p- и n- типов;
    2) Двухслойные р- или n- типа с эпитаксиальным n-слоем, покрытые
       оксидом либо нитридом кремния;
    3) Двухслойные р-типа с эпитаксиальным n- слоем и скрытым n+- слоем;
    4) Гетероэпитаксиальные структуры типа кремний на сапфире.
    Однослойные пластины кремния р- и n-типов получают резкой слитков
монокристаллического кремния диаметром 50-150 мм на пластины толщиной 0,25-
0,4 мм. Промышленностью выпускаются слитки монокристаллического кремния,
которые в зависимости от типа электропроводности и значения удельного
сопротивления подразделяются на пять групп.
    Подготовка пластин, получаемых из слитков монокристаллического кремния,
является одним из важнейших этапов производства ИМС и включает в себя
следующие операции: ориентацию слитков по кристаллографическим осям, резку
слитков на пластины, шлифование, полирование, травление и очистку
поверхностей от загрязнений различных типов, приобретённых на предыдущих
этапах обработки.

    3. Виды загрязнений поверхности подложек и пластин.
    3.1. Возникновение загрязнений.
    Электрические характеристики ИМС и их надежность во многом
обусловливаются степенью совершенства кристаллической решетки и чистотой
обрабатываемой поверхности пластин и подложек. Поэтому обязательным
условием получения бездефектных полупроводниковых и пленочных структур
является отсутствие на поверхности пластин и подложек нарушенного слоя и
каких-либо загрязнений.
    Как известно, нарушенный приповерхностный слой полупроводниковых
пластин является следствием их механической обработки. Используемые при
подготовке пластин методы шлифования, полирования и травления позволяют
удалить нарушенный слой (рис. 1).

[pic]
Рис. 1.
Изменение толщины нарушенного слоя при механической обработке
монокристаллических полупроводниковых пластин:
1) после резки; 2) после шлифования; 3)после полирования; 4) после
травления.
Однако атомы материала пластины (подложки), расположенные на ее
поверхности, имеют намного больше ненасыщенных связей, чем атомы в объеме.
Этим объясняются высокие адсорбционные свойства и химическая активность
поверхности пластин.
    В условиях производства ИМС пластины и подложки соприкасаются с
различными средами, и полностью защитить их от адсорбции различного рода
примесей невозможно. В то же время получить идеально чистую поверхность
(без посторонних примесей) тоже практически невозможно. Поэтому применяемое
в технике понятие «чистая поверхность» имеет относительный характер.
Технологически чистой считают поверхность, которая имеет концентрацию
примесей, не препятствующую воспроизводимому получению заданных з
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Курс лекций по физике
Биохимическая Эволюция
Индивидуальный стиль познавательной деятельности учащегося
Сенімхат түсінігі және жасалу тәртібі


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ