Элементов топологии

В отличие от гибридных интегральных микросхем, которые состоят из двух различных типов элементов: тонкопленочных резисторов, конденсаторов, соединительных проводников и навесных транзисторов, дросселей, конденсаторов большой емкости,—• полупроводниковые интегральные микросхемы (ПИМС) обычно состоят из отдельных областей кристалла, каждая из которых выполняет функцию транзистора, диода, резистора или конденсатора.

Испарение в вакууме нагретых и бомбардируемых электронами металлических деталей электронных ламп и осаждение их в виде тонких пленок на внутренних стенках стеклянных баллонов наблюдалось при производстве и эксплуатации электронных ламп. Требовалось обратить эти нежелательные в лампах явления в полезную технологию. К моменту появления тонкопленочной технологии в науке экспериментально были изучены зависимости упругости паров от температуры для всех металлов и большинства окислов. Тонкопленочная технология производства интегральных микросхем включает в себя операции напыления в вакууме на гладкую поверхность диэлектрической подложки пленок различных материалов (проводящих, диэлектрических, резистивных) и формирования конфигураций элементов тонкопленочных схем. При напылении проводников, обкладок конденсаторов, резисторов, диэлектриков конденсаторов через маски эти операции совмещены. Можно напылить резистивную и проводящую пленки по всей поверхности подложки, после чего стравить обе пленки с участков, не подлежащих металлизации, формируя проводящие до-

Формирование пассивных элементов тонкопленочных гибридных микросхем. Наиболее производительно и экономично формирование рисунка пленочных элементов с помощью накладного металлического трафарета. Он представляет собой пластину толщиной 100 мкм из бе-риллиевой бронзы, покрытую тонким (10 ... 20 мкм) слоем никеля. Методом фотолитографии в нем формируют отверстия с требуемым рисунком, через которые осуществляют сквозное травление бронзы. Минимальный размер отверстий трафарета порядка 100 мкм, точность воспроизведения невысока (около 20 мкм). Трафарет рассчитан на многократное использование (до 100 циклов).

Установка УВН-62П-1 предназначена для промышленного изготовления элементов тонкопленочных микросхем на основе пленок тантала. Установка разработана на основе базовой модели УВН-2М. Внутрикамерное устройство ( 44) имеет тран-спортно-бункерный конвейер, позволяющий одновременно загружать до 200 ситалловых или полупроводниковых подложек. Механизмы перемещения 6 и подъема подложек 5 заземлены и являются анодом. На расстоянии 40—60 мм под анодом расположен плоский танталовый водоохлаждаемый катод 4, на который подается отрицательное напряжение до 5 кВ (высоковольтные вводы //). На базовой плите установлены два вентиля-натекателя с электромагнитным управлением, с помощью которых в рабочую камеру впускают газ (обычно аргон) и поддерживают определенное давление.

4.10. Методы получения заданной конфигурации пассивных элементов тонкопленочных микросхем

4 10. Методы получения заданной конфигурации пассивных элементов тонкопленочных микросхем............. 149

Материалы для подложек гибридных интегральных схем 414 Стеклянные подложки . . 415 Керамические подложки 417 Подложки из ситаллов. . 418 Материалы для подложек ограниченного применения 421 Материалы для элементов тонкопленочных гибридных интегральных схем (ГИС). ... 423 Материалы для тонкопленочных резисторов .... 433 Монометаллические системы ......... 434

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ГИС 425

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ГНС

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ГИС

Третий этап проектирования — разработка топологии микросхем, где решается задача размещения эле-, ментов электрической схемы на поверхности подложки в системе координат кристалла. Затем производится трассировка соединений между элементами и с внешними выводами микросхемы. Для сокращения счета расположение некоторых элементов задается разработчиком. Это касается в первую очередь контактных площадок, некоторых проводников и других элементов топологии.

Интегральная микроэлектроника продолжает развиваться в направлении повышения степени интеграции микросхем как за счет увеличения размеров кристалла, так и в основном за счет уменьшения размера элементов ИМС. В современных БИС и СБИС размеры элементов составляют 3—2 мкм. В ближайшем будущем размеры элементов топологии СБИС достигнут 1 мкм. Ведутся исследования по освоению субмикронных размеров. Эти исследования показали, что пределом уменьшения размеров элемента топологии (ширина линий, зазоров между ними и др.) является значение 0,2 мкм. Однако при достижении таких размеров элементов возникнут определенные технологические ограничения.

При уменьшении размеров элементов топологии существенно снижается воспроизводимость технологических процессов, повышается вероятность появления случайных дефектов. Кроме того, уменьшение размеров элементов примерно на порядок приведет к значительному удорожанию оборудования, необходимости со-

Минимально допустимые размеры элементов топологии

№ п. п. Элементы топологии Минимальный размер, мкм Относительное расположение и размеры (в мкм) элементов топологии

№ п. п. Элементы топологии Минимальный размер, мкм Относительное расположение и размеры (в мкм) элементов топологии

№ п. п. Элементы топологии Минимальный размер, мкм Относительное расположение и размеры в мкм элементов топологии

№ п.п. Элементы топологии Минимальный размер, мкм Относительное расположение и размеры (в мкм) элементов топологии

Относительное расположение и размеры (в мкм) элементов топологии

ввод текстовой и графической информации с топологического чертежа, элементы которого имеют произвольную форму, с помощью символьного дисплея и кодировщика, описание проводников заданной ширины (трассировки), формирование библиотеки элементов топологии, отображение вводимого фрагмента топологии на экране графического дисплея;

проверку геометрических размеров элементов топологии, в том числе минимальных расстояний между элементами в одном и разных слоях с помощью графического дисплея;