Химическим воздействиям

Электрохимическое травление ПП основано на анодном растворении меди с последующим восстановлением ионов стравленного металла на катоде. Такой процесс по сравнению с химическим травлением обладает рядом преимуществ: упрощением состава электролита, методики его приготовления, регенерации и очистки

Сущность процесса формирования таких выводов заключается в следующем: на полупроводниковую подложку с изготовленными структурами приборов наносится металлическая пленка, из.которой методами фотолитографии формируются выводы в виде тонких полос металлической пленки. Для придания необходимой жесткости выводам толщина металлической • пленки электролитически наращивается до 15 ...20 мкм. Ненужная часть полупроводниковой подложки удаляется химическим травлением [7]. Присоединение бескорпусных приборов осуществляется термокомпрессионной сваркой ( 1.14, г).

После создания защитного рисунка на сюлыированной заготовке необходимо удалить с незащищенных участков металлизированный слой химическим травлением. Процесс травления, как правило, ведет к ухудшению разрешающей способности и ограничивает минимальную ширину печатных проводников. Операциями травления и удаления защитного слоя обычно заканчивается изготовление односторонних печатных плат. У двусторонних печатных плат проводники расположены на разных сторонах платы, и они должны быть соединены между собой. Необходимо выполнить дополнительные операции по обеспечению таких соединений. Соединение проводников осуществляется через отверстия в плате или по торцу платы. В качестве соединительных элементов можно использовать проволочные перемычки, припаиваемые к печатным проводникам; штыри, плотно вставляемые в отверстия и припаиваемые к контактным площадкам; развальцовываемые пустотелые заклепки; то-копроводящие краски и пасты, заполняющие отверстие. Для соединений проводников применяют также металлизацию стенок отверстия и краев печатных проводников. Этот способ получил в настоящее время наиболее широкое распространение. Для изготовления металлизированных отверстий известны варианты технологического процесса с применением металлизации в вакууме, металлизации с разложением неорганических солей и металлоорганических соединений, но лучше всего освоен процесс химической металлизации с последующим гальваническим осаждением до:юлнительного покрытия (электрохимический процесс).

Описанная последовательность определения параметров неоднородных образцов пригодна для измерений диф4узионных, эпи-таксиальных и ионно-легированных слоев, которые отделены от остального кристалла электронно-дырочным переходом, играющим роль изолятора, или созданы на подложках с высоким удельным сопротивлением. В обоих случаях необходим!), чтобы через слой протекала большая часть тока, а через остальной кристалл — только его незначительная часть. При изоляции слоя от подложки с помощью электронно-дырочного перехода измерения следует проводить в темноте, а к переходу должно быть приложено обратное напряжение. Открытая грань p-n-перехода часто приводит к большим токам утечки, которые можно уменьшись химическим травлением. Некоторые трудности при измерениях сзязаны не только с зависимостью свойств образца от тока из-за его утечки в подложку, но и с уменьшением толщины слоя за счет расширения обедненного слоя p-n-перехода. Основное правило состоит в том, что измерения следует проводить при малых значениях тока. Слои на проводящих подложках вследствие сильного влияния подложки нельзя исследовать с помощью методов, при которых направление тока параллельно границе раздела слой — подложка.

Основные преимущества методов ионного (ИТ), ионно-хи-мического (ИХТ) и плазмохимического травления (ПХТ) по сравнению с жидкостным химическим травлением (ЖХТ) представлены в табл. 2.2.

Создание микросхем начинается с подготовки полупроводниковых пластин. Их получают разрезанием монокристаллических полупроводниковых слитков цилиндрической формы с последующими шлифовкой, полировкой и химическим травлением для удаления верхнего дефектного слоя и получения зеркальной поверхности с шероховатостью (высотой неровностей) 0,03 ... 0,05 мкм. Диаметр пластин не превышает 150 мм, толщина около 0,5 мм, допустимый прогиб и отклонение от параллельности поверхностей не более 10 мкм по всему диаметру. Пластины характеризуются типом (п или р) электрической проводимости (электропроводности), удельным сопротивлением, а также кристаллографической ориентацией поверхности.

ективного выявления примесной неоднородности. Это хорошо иллюстрируется данными, представленными на 4.29, а, на котором вертикальными линиями отмечено положение примесных полос, выявленных химическим травлением. При этом концентрация примеси в этих полосах, су-

слоя после такой обработки составляет около 5,5 мкм. Его удаляют химическим травлением.

лее по мере утолщения эпитаксиального слоя они, развиваясь, образуют тетраэдр. Пересечение его граней с плоскостью роста слоя имеет вид на плоскости {111} равностороннего треугольника ( 6.13, г), на {100}— квадрата и на {110} — прямоугольника, выявляемых химическим травлением. Образованию дефектов упаковки способствуют дефекты подложки (дислокации, линии скольжения, микроцарапины и др.), а также нарушения процесса эпитаксиального роста (высокие скорости осаждения, попадание в слой примесей и загрязнений и др.).

Для приборов с акустической поверхностной волной, изготавливаемых технологическими методами производства ИМС, широко используются монокристаллические подложки из пьезодиэлектриков: кварц, ниобат лития (LiNbOs) и двойной* окисел висмута и германия (Bi2GeOs). Вопросы однородности структуры подложки, чистоты ее поверхности также очень важны в этих устройствах. Монокристаллические пластины обрабатываются механической шлифовкой и полировкой, а также химическим травлением, что позволяет добиться высокой чистоты поверхности.

В процессе настройки микросхем в некоторых случаях необходимо изменить номинал резистора. Для этого на резистивную пленку напыляют перемычки, число и размещение которых зависит от условий подстройки. Если необходимо подстроить номинал резистора в сторону увеличения,, резистивную пленку частично удаляют химическим травлением или с помощью луча лазерной установки подгонки.

стойкостью' к физическим и химическим воздействиям и инертностью к осаждаемым веществам во всем интервале температур технологического процесса получения изделий;

соединяются пленочные элементы микросхемы, и контактных площадок для подсоединения навесных элементов применяют различные металлы, имеющие высокую электропроводность: алюминий, медь, серебро, золото, никель, хром, олово, их соли и сплавы. Металлы должны быть устойчивы к химическим воздействиям и иметь хорошую адгезию к подложке.

Трансформаторное масло, соприкасаясь в горячем состоянии с воздухом, в большей степени подвергается химическим воздействиям и увлажнениям, чем твердая изоляция трансформатора. Поэтому в эксплуатации трансформаторов практикуются систематическая очистка, сушка и смена масла, а также принимаются меры, направленные на уменьшение поверхности соприкосновения масла с воздухом, осуществляется осушение поступающего в расширитель воздуха в специальных химических осушителях, производятся герметизация расширителей, защита открытой поверхности масла слоем инертного газа или синтетическими пленками и т. д.

Устойчивость к химическим воздействиям. Фоторезисты должны обладать высокой устойчивостью к воздействию кислот и щелочей, так как в процессе травления или электролитического осаждения защитный рельеф значительное время (до нескольких минут)

Стойкость фоторезиста к химическим воздействиям зависит не только от химического состава, но и от толщины и состояния, фоторезистивного покрытия. В результате наличия различного рода дефектов в слое (сквозные поры — «проколы», пыль, пустоты и др.) пленка фоторезиста локально пропускает травители на защитных, участках рельефа. Причиной появления дефектов в слое может быть возникновение механических напряжений и «проколов» в процессах нанесения слоя, сушки, экспонирования, проявления, задубли-вания и др., причем чем тоньше слой, тем вероятнее возникновение подобных дефектов.

Трансформаторное масло, соприкасаясь в горячем состоянии с воздухом, в большей степени подвергается химическим воздействиям и увлажнениям, чем твердая изоляция трансформатора. Поэтому при эксплуатации трансформато-

Устойчивость к химическим воздействиям. Фоторезисты должны обладать высокой устойчивостью к воздействию кислот и щелочей, так как в процессе травления или электрического осаждения защитный рельеф значительное время (до нескольких минут) контактирует с концентрированными кислотами (плавиковой, азотной, соляной, ортофосфорной, серной) и щелочами (едкими кали и натром).

Стойкость фоторезиста к химическим воздействиям зависит не только от химического состава, но и от толщины и состояния фоторезистивного покрытия. В результате наличия различного рода дефектов в слое (сквозные поры-проколы, пыль, пустоты и др.) пленка фоторезиста локально пропускает травители на защитных участках рельефа. Причиной появления дефектов в слое может быть возникновение механических напряжений и «проко-44

Материал проводов должен иметь высокую электрическую проводимость. На первом месте по проводимости стоит медь, затем алюминий; сталь имеет значительно более низкую проводимость. Провода и тросы должны быть выполнены из металла, обладающего достаточной прочностью. По механической прочности на первом месте стоит сталь. Материал проводов и тросов должен быть стойким по отношению к коррозии и химическим воздействиям.

Провода и тросы во время монтажа подвергаются большим тяжениям, а в эксплуатации — действию ветра, гололеда, дождя, колебаниям температуры. Кроме того, so время эксплуатации на них действуют химические вещества, находящиеся в воздухе. В связи с этим провода ВЛ при' хорошей электрической проводимости должны отличаться большой механической прочностью и достаточной стойкостью к химическим воздействиям. Этому требованию удовлетворяют полностью только алюминиевые провода с антикоррозионным покрытием поверхности. Сталеалюминие-вые провода имеют наиболее высокую механическую прочность.

Стальные провода и тросы обладают высокой механической прочностью, но малостойки к химическим воздействиям, и поэтому их выполняют из оцинкованных проволок. В связи с тем что стальные провода обладают меньшей электрической проводимостью, их применяют на менее ответственных линиях при небольших токах в проводах. Такие провода применяют также при пересечении линиями широких оврагов, ущелий, рек, каналов и водоемов.