Процессов фотолитографии

Подготовительные операции предназначены для обеспечения качества при выполнении основных процессов формирования элементов печатного монтажа. Они включают очистку исходных материалов и монтажных отверстий от окислов, жировых пятен, смазки, пленок и других загрязнений, активирование поверхностей проводящего рисунка, специальную обработку диэлектриков, а также контроль качества подготовки. В зависимости от характера и степени загрязнений очистку (активирование) проводят механическими, химическими, электрохимическими, плазменными методами и их сочетанием. Выбор технологического оборудования для подготовительных операций определяется серийностью производства.

Биполярные и МОП ИМС изготовляют по планарно-эпитаксиальной технологии путем многократного повторения процессов формирования фото (электронно) резис-тивных масок, травления, легирования и оксидирования, нанесения полупроводниковых, диэлектрических и металлических слоев. Существует множество комбинаций этих операций. Каждая из них рассматривается как самостоятельный ТП.

явления искомых закономерностей или в моделировании процессов с помощью ЭВМ. При постановке сложных экспериментов на ЭВМ могут возлагаться различные функции— от управления аппаратурой измерений и съема экспериментальных данных до формирования воздействий для управления состоянием и динамикой объекта. Таким образом, при проведении исследований ЭВМ может использоваться для управления экспериментом, обработки экспериментальных данных, моделирования исследуемых процессов, формирования воздействий на модель, получения данных с модели и их обработки.

Статистическое изучение показало, что в процессе передачи для большинства сюжетов преобладают положительные значения сигналов U'K .., и отрицательные U'R_Y. Чтобы в этих условиях работать и среднем с отрицательным значением девиации частоты, что увеличивает устойчивость системы к ограничению верхней боковой полосы СЦ, сигнал U'K_Y инвертируют. Это является основным назначением инвертирования. Следует, однако, заметить, что меры, принятые в системе СЕКАМ, чаще всего влияют одновременно на помехоустойчивость, совместимость, чувствительность к различным искажениям. Это станет понятным после изучения всех процессов формирования сигнала цветности, последовательность получения которого и полного сигнала ЦТВ удобно проследить в случае передачи вертикальных цветных полос типа 100/0/75/0 ( 3.30, а).

В этих случаях для улучшения кривой поля в воздушном зазоре применяют обмотку, в которой число катушек в катушечных группах не одинаково, а периодически меняется. При этом относительное положение векторов ЭДС катушек различных катушечных групп фазы изменяется по сравнению с обмоткой, в которой число катушек во всех группах постоянно, и угол между векторами ЭДС катушек после соединения схемы становится меньше az. Среднее число q при этом получается дробным, и обмотки называют "обмотками с дробным q". Для того чтобы оценить преимущества применения обмоток с дробным
Полный комплекс гидрометрических работ, необходимых для проектирования и эксплуатации гидроэлектростанций, включает измерения различных элементов режима реки. К ним в первую очередь относятся измерение уровней и скоростей течения и определение расходов воды в реке. Кроме того, важное значение имеет изучение термического и ледового режимов реки, явления перемещения потоком наносов и связанных с ним процессов формирования русла реки, гидрохимического, гидробиологического режимов и т. д.

8.2. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ И ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ДЕТАЛЕЙ РЭА И СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ

8.2. Структура технологических процессов формирования хи-

выходе элемента Эг оно соответствует логическому «О» (Е0). Рассмотрение процессов формирования импульсов начнем с момента переключения, когда на выходе элемента 3i напряжение изменилось от Е0 до Ei (сформировался перепад «О—1»), а на выходе элемента 32 оно изменилось от Ei до Е0. Конденсатор С2 заряжается от выходного напряжения Ei элемента 5Х через его выходное сопротивление rnijill и резистор R2- На резисторе R2 зарядный ток создает запирающее напряжение, которое превышает пороговый уровень ?/пор. В результате появления этого напряжения диод Д2 заперт, а на выходе элемента Э2 поддерживается напряжение Е0, конденсатор Ci, зарядившийся в предшествующий полупериод колебаний (плюс — на левой, согласно 6.101, обкладке, минус— на правой), теперь разряжается через выходное сопротивление гвых 02 элемента 32 и открытый диод Д^. На входе элемента 9i поддерживается небольшое отрицательное напряжение —еод, соответствующее напряжению отсечки диода Д^ Постоянная времени цепи разрядки конденсатора 62 = Ci(rnp ± + гвых 02), постоянная времени цепи зарядки 6i = С2(/-вых,.,-f/?2). При симметрии элементов схемы (Сх = С2 = С; Кг = RZ = /?) 62 = С(гпр t + гвых 0); 0! = = C(JR + гвых j). По мере зарядки конденсатора С2 напряжение на входе элемента Э2 уменьшается; когда оно перейдет уровень ?/пор, в схеме развивается регенеративный процесс переключения, завершающийся скачкообразным изменением напряжения на выходе элемента Эг до значения Ei, а на выходе элемента 5t — до значения Е0. Конденсатор Ci, разрядившийся до напряжения Е0 + eOR, начинает заряжаться от выходного напряжения Ег элемента Э2 через его выходное сопротивление гвых 12 и резистор Rlf Положительное напряжение, по-

параты, а остальные блоки реализованы на интегральных микросхемах. Основной задачей ОУКС-Т является автоматизация процессов формирования предзаголовка и знака конца телеграммы, а также ряда справочных данных.

Кроме многих задач управления производственно-технической деятельностью АСУ энергосистем решает также разнообразные задачи организационно-экономического управления: бухгалтерского учета, расчета заработной платы персонала, энергосбыта, материально-технического снабжения, учета товарно-материальных ценностей, учета труда и кадров, выполнения рутинных процессов формирования отчетов.

Развитие микроэлектроники наиболее быстро идет в направлении возрастания степени интеграции разрабатываемых ИМС, а это требует прежде всего увеличения точности процессов фотолитографии. Оптические методы достигли в этом отношении своего предела и перспективными в настоящее время считаются методы элект-ронолитографии, рентгенолитографин, голографии.

Поэтому процесс получения тонкой пленки SiCh требует особой тщательности. Общее число технологических операций, необходимых для изготовления МДП-ИМС, значительно меньше, чем число операций, выполняемых при изготовлении ИМС на биполярных транзисторах. Так, в первом случае необходимо провести 4 процесса диффузии и 6— 8 процессов фотолитографии, а во втором случае 1 процесс диффузии и 4 процесса фотолитографии. Поэтому в целом МДП-ИМС оказываются дешевле, чем ИМС на биполярных транзисторах.

Как видно из сравнения 11.1 и 11.7, МДП-транзистор имеет более простую структуру, чем биполярный. Кроме того, большее количество процессов фотолитографии для поочередного проведения диффузии областей коллектора, базы и эмиттера требует увеличения площади каждой области для того, чтобы обеспечить необходимое их взаимное расположение с учетом погрешностей совмещения.

С точки зрения габаритов отдельных элементов техника микросхем давно достигла такого уровня микроминиатюризации, который позволял разместить в кристалле площадью 25—50 мм2 несколько тысяч элементов и соединить их в соответствии со схемой. Однако отдельные дефекты поверхности кристалла, пленок двуокиси кремния, процессов фотолитографии и т. д. могут приводить к отбраковке микросхемы. Когда кристалл был мал по размерам, то вероятность появления дефекта на малой поверхности была не очень велика. Когда поверхность кристалла не была сильно «загружена» элементами схемы (транзисторами, резисторами и пр.), вероятность того, что дефект попадет именно на те участки поверхности, где расположены эти элементы, также была не очень велика. Процент выхода годных микросхем, даже изготовленных на малых кристаллах с малым уровнем интеграции, был значительно меньше 100%. Однако наличие групповых технологических процессов экономически оправдывало изготовление таких микросхем даже при большом отходе в брак.

При проведении топологического проектирования можно считать, что уход p-n-перехода под маскирующий оксид составляет примерно 0,8 от глубины диффузии в вертикальном направлении, т. е. в направлении, перпендикулярном поверхности оксида. Для определения топологических зазоров нужно также учесть погрешности, присущие тому или иному технологическому процессу изготовления ИМС. Поэтому при разработке топологии ИМС требуется вся необходимая информация, характеризующая возможности выбранного технологического процесса. Технологические погрешности возникают в основном при проведении процессов фотолитографии и диффузии.

многими факторами. Наибольшая погрешность обусловлена неточностью процесса диффузии. При изготовлении ИМС чрезвычайно сложно поддерживать необходимые концентрации атомов примеси и глубины диффузионных слоев. Этим определяется точность получения заданного значения удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя, малые изменения которого могут вызвать заметные отклонения сопротивления резистора от номинального значения. Кроме того, на точность получения номинала резистора влияет точность процессов фотолитографии. Ошибка при этом составляет 2—5%. Для резисторов с узкой диффузной полоской влияние ошибок выражается сильнее, чем для резисторов с более широкой полоской. При ширине полоски 12 мкм полный допуск, включая все источники ошибок, может достигать ± 20%, а при ширине полоски 25 мкм — примерно + 10%. Следовательно, проектирование диффузионного резистора предполагает ряд компромиссов и оптимальных решений, которые часто требуют использования более широких и длинных резистивных полосок, что позволяет уменьшить пределы допусков. Однако несмотря на трудности обеспечения малых пределов допусков на номинальные значения сопротивлений резисторов, малые пределы допусков на отношения номиналов получают сравнительно легко. Например, в процессе диффузии, предназначенной для изготовления резистора с номинальным сопротивлением 10 кОм и точностью ±5%, могут быть получены резисторы с номинальными значениями сопротивлений, равными 5 и 15 кОм и с той же точностью. Но при этом имеется большая вероятность того, что номинальные значения сопротивлений других подобных резисторов, изготовляемых на той же подложке, будут отличаться не более чем на ± 5%. Причина этого заключается в том, что отклонения в процессе изготовления,-влияющие на номинальные значения сопротивлений одних резисторов, будут аналогичным образом влиять и на все остальные резисторы, расположенные на той же подложке.

В запоминающих устройствах достигнуто быстродействие, характеризующееся тактовой частотой 10 МГц, причем средняя потребляемая мощность составляет 5—10 мкВт/бит. По мере дальнейшего совершенствования технологии, в частности процессов фотолитографии, быстродействие запоминающих устройств на ПЗС можно будет повысить примерно на порядок. Плотность записи информации в запоминающих устройствах на ПЗС может достигать 1,5-105 бит/см2, что примерно втрое превышает плотность, достигаемую в полупроводниковых запоминающих устройствах любыми другими методами.

В зависимости от типа процессов фотолитографии различают негативный (темнопольный) фотошаблон, на котором изображение элементов схемы выполнено в виде светлых фигур на темном поле, и позитивный (светлопольный) фотошаблон с темными элементами на светлом поле. Кроме того, получили распространение зеркальные фотошаблоны с зеркально-симметричным изображением элементов по отношению к топологии структуры и транспарантные *', на которых изображение элементов сформировано пленкой материала, не пропускающего актиничного для данного типа фоторезиста излучения, для неактиничного излучения материал практически прозрачен.

Радиус фасок на рабочей и обратной сторонах пластины различен ( 5.11), что обусловлено спецификой последующих процессов фотолитографии и эпитаксии. Ширина обрабатываемой зоны кромки около 500 мкм, а средний угол наклона 10—15°. Толщина необработанной краевой зоны пластины после снятия фаски должна составлять около 20 % исходной толщины, что необходимо для предотвращения образования острой кромки в последующих процессах травления, шлифования и полирования. Контроль фасок обработанной пластины осуществляют сравнением ее профиля с эталонным на экране лазерного проектора.

Применение негативных фоторезистов позволяет расширить возможности технологических процессов фотолитографии и в конечном итоге возможности технологии интегральных микросхем.

При расчете и проектировании резистора следует учитывать, что его номинальное сопротивление не может быть определено заранее с высокой степенью точности при массовом производстве полупроводниковых ИМС. Это вызвано многими факторами. Наибольшая погрешность обусловлена неточностью процесса диффузии. В процессе производства чрезвычайно сложно поддерживать необходимые концентрации атомов примеси и глубины диффузии. Это определяет точность получения заданной величины удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя, малые изменения которого могут вызвать заметные отклонения сопротивления резистора от номинального значения. Кроме того, на точность получения номинального сопротивления влияет точность процессов фотолитографии. Ошибка при этом составляет 2—5%. Для резисторов с узкой диффузионной полоской влияние ошибок выражается сильнее, чем для резисторов с более широкой полоской. При ширине полоски 12 мкм полный допуск, включая все источники ошибок, может достигать ±20%, а при ширине полоски 25 мкм—• примерно ±10%. Следовательно, проектирование диффузионного резистора предполагает ряд компромиссов и оптимальных решений, которые часто требуют использования более широких и длинных резистивных полосок, что позволяет уменьшить пределы допусков. Однако, несмотря на трудности обеспечения малых пределов допусков на номинальные сопротивления резисторов, малые пределы допусков на отношения номиналов получают сравнительно легко. Например, в процессе диффузии, предназначенной для изготовления резистора с номинальным сопротивлением 10 кОм и точностью ±5%, могут быть получены резисторы с номинальными сопротивлениями 5 и 15 кОм и с той же точностью. Но при этом имеется большая вероятность того, что номинальные сопротивления других подобных резисторов, изготовляемых на той же подложке, будут отличаться не более чем на ±5%. Причина этого заключается в том, что отклонения в процессе изготовления, влияющие на номинальное сопротивление одного резистора, будут аналогично влиять и на все остальные резисторы, расположенные на той же подложке.