ДОКЛАД

Добрый день, уважаемая комиссия. Объектом исследования выпускной квалификационной работы является новая технология изготовления полупроводниковых схем сверхвысокой частоты с применением негативных фоторезистов.

Слайд 2

Целью вкр стало изучить технологию формирования фоторезистивной маски из негативных резистов, сравнить характеристики негативных резистов и используемой в текущей технологии двухслойной фоторезистивной маски, подобрать негативные резисты, аналогичные или даже превосходящие используемую на данный момент двухслойную маску, после чего сделать выводы о целесообразности применения негативных фоторезистов в технологическом процессе.

Слайд 3

1. Перед началом литографических процессов пластины проходят через участки технохимии и плазмохимии, где они очищаются в органических растворителях, проходят плазмохимическую обработку и освежение.

Важной технологической операцией подготовки поверхности пластин является их очистка. Молекулы, находящиеся на поверхности пластины, имеют ненасыщенные химические связи и способны легко присоединять молекулы загрязнений.

2. Перед нанесением фоторезистивного слоя на пластину производится дегидратация поверхности (термическая обработка в атмосфере воздуха).

(Проведение этой операции улучшает адгезию фоторезистивного слоя к поверхности).

3. Нанесение слоя фоторезиста производится методом центрифугирования для создания энергочувствительного слоя на полупроводниковых пластинах.

4. Процесс экспонирования заключается в засветке фоторезиста через фотошаблон, содержащий желаемый рисунок, светом видимого или ультрафиолетового диапазона.

5. Для проявления фоторезиста используется автоматическая установка SSEC M3304

Цель операции: удаление проэкспонированного фотослоя с полупроводниковой пластины для получения необходимого изображения; для очистки поверхности пластины от резиста. В процессе проявления избирательно растворяются участки фотослоя.

6. Далее проводится напыление металлических пленок на пластину методом термического испарением материалов в вакууме нагревом электронным лучом.

Принцип электронно-лучевого нагрева состоит в том, что кинетическая энергия потока ускоренных электронов при бомбардировке ими поверхности вещества превращается в тепловую энергию, в результате чего она нагревается до температуры испарения .

---

7. В ходе взрывной фотолитографии происходит снятие (взрыв) резиста вместе с напыленном металлом. Изопропиловый спирт CH₃CH(OH)CH₃

8. Затем пластина очищается в органических растворителях с целью удаления остатков нижнего резиста после операции взрыва.

9. По результатам очистки пластины поверхность контролируется на оптическом микроскопе

Готовая структура не должна иметь органических загрязнений и остатков металлизации, край металлизации должен быть четким и ровным.

Слайд 4

На данном слайде приведено сравнение длительности технологического цикла резистов

ФН-11 и ФН-16У проявляют показатели заметно ниже, чем предполагают требования технического задания, поэтому далее их свойства рассматриваться не будут.

Согласно данным формирование масок на негативных фоторезистах позволит сэкономить порядка восьми минут на пластину относительно маски, на основе которой сформировано техническое задание. И ввиду того, что каждая полупроводниковая пластина может требовать многократного нанесения маски, экономия времени возрастает.

Слайд 5

По завершению прохождения технологического цикла пластина выглядит таким образом выполненной с применением негативного резиста AZ2020

Слайд 6

Плата, выполненная с применением двухслойной маски SF-11 и SPR-900 так же представлена слайде

Сравнение переноса размеров шаблона на плате, выполненной с маской негативного резиста и двухслойной негативной маской позволяет убедиться, что этот параметр не выходит за рамки погрешности.

Слайд 7

Для того, чтобы убедиться в эффективности выбранного резиста, было принято решение рассчитать плату, созданную с применением резиста AZ2020. На пластине 600 мкм х 600 мкм должны быть расположены две контактные площадки, а также резистор с сопротивлением в 65 Ом и конденсатор с ёмкостью в 15 пФ.

Слайд 8

На данном слайде показан расчёт ёмкости межслойного конденсатора и площадь обкладок конденсатора.

Сторона конденсатора на окиси тантала ровна 273 мкм, а в случае диэлектрика на окиси кремния 379мкм.

---

Слайд 9

На следующем слайде приведён расчёт ризисторов и их площадь.

Согласно требованиям технического задания резистор должен иметь сопротивление 65 Ом.

Но , стоит убедиться что расчитанные схемы могут поместиться на плате. Эта проверка может быть выполнена составлением схематического изображения элементов, расположенных на плате с учётом необходимого отступа от края.

Слайд 10

Представленна таблица с материаллами изготовления пассивных плат с конденсатором на окиси тантала и танталовым резистором и с конденсатором на окиси кремния и титановым резистором.

Слайд 11

На данном слайде показано изображение пассивной платы с конденсатором на окиси тантала и танталовым резистором.

Слайд 12

Далее представленно Изображение пассивной платы с конденсатором на окиси кремния и титановым резистором.

Как видно на рисунках, удовлетворяющие условиям технического задания элементы помещаются на плате заданных габаритов.

Слайд 13

Пассивная плата на предпритяие ао нпп исток им шокина изготовливается следующим образом

На пластину напыляется металлизация проводится 4 фотолитографии, пластина утоняется, затем гальванически осаждается никиль и золото и проводится контроль.

Слайд 14

Выводы представлены на слайде, основные из которых

В процессе выполнения работы было установлено, что исследуемые фоторезисты аналогичны по своим параметрам двухслойной маске и, следовательно, соответствуют требованиям технического задания.

Принимая во внимание снижение времени прохождения полупроводниковой пластины полного цикла операций, было установлено что использование маски из негативного фоторезиста более предпочтительно, чем использование текущей технологии.

Расчитана пассивная полупроводниковая плата 600х600 мкм, определены материалы, приемлимые для использования в изготовлении схемы на ней. Установлено что для разработанной платы допустимо применение конденсатора как на оксиде тантала, так и на оксиде кремния, а также танталового и титанового резистора
От себя добавить

Применение негативных фоторезистов для изготовления СВЧ схем позволит снизить затраты на изготовление каждого изделия, уменьшить время прохождения платой полного технологического цикла и повысить технологичность приборов, в состав которых входят изготовленные схемы. По мимо этого переход на негативные резисты позволит оптимизировать производство схем и положительно повлиять на продуктивность производства устройств с применением этих схем.

---

Перспективы применения негативных резистов открывают новые горизонты для радиоэлектронного производства: более высококачественные схемы для применения в космической сфере, в навигационных компьютерах, повышенная надёжность устройств связи и чистота звука в аудиоаппаратуре.

Ответы на вопрос

1. Позитивные ФР — это резисты, локальные участки которых после воздействия излучения за счет фотодеструкции (разрушения) удаляются в проявителях, а необлученные — остаются на подложке и образуют фоторезистивную контактную маску.

Негативные ФР — это резисты, локальные участки которых под действием излучения в результате фотоструктурирования (сшивания) становятся стойкими к воздействию проявителя и в отличие от необлученных участков остаются на подложке, образуя фоторезистивную маску.

В позитивных резистах за счёт излучения фоторезист разрушается а необлученные участки остаются на подложке и обрпазуют фоторезистивную маску, а в негативных за счёт излучения фоторезист становится стойким к воздействию проявителя, а не облученные участки удаляются

Светочувствительность

Разрешающая способность фоторезиста

Устойчивость к химическим воздействиям

Равномерность ФР покрытия
2. Полупроводниковой интегральной схемой называется микросхема, элементы которой выполнены на поверхности и в объёме подложки полупроводникового кристалла. Интегральные микросхемы изготавливаются с помощью поочерёдного легирования полупроводниковой пластины донорными и акцепторными примесями

Фотолитография – это процесс переноса изображения специального трафарета под названием фотошаблон в слой материала под названием фоторезист.

---

Смотрите также файлы

• Учебное пособие и контрольные задания по высшей математике для студентовзаочников.doc

• "Переменный электрический ток".docx

• Курсовая работа по дисциплине Эндодонтия Лечение нежизнеспособных зубов с незавершенным формированием корня.docx

• Кафедра конструирования электронных средств.docx

• Содержание Введение 3 Предраковые заболевания красной каймы губ и слизистой оболочки полости рта 5.docx