Контактной площадкой

Прогиб пластины f — наибольшее расстояние от точек реального профиля в радиальном сечении до соответствующей стороны прилегающего профиля ( 1.17, г). Прогиб пластины вызывается разностью остаточных механических напряжений на ее сторонах, подвергнутых различной обработке (эффект Тваймена). Пластины с односторонней обработкой могут иметь вогнутость на полированной стороне, причем стрела прогиба может достигать 100 мкм. Особенно нежелателен прогиб пластины при выполнении операций контактной фотолитографии, когда этот дефект может привести к поломке пластины. Для исключения или уменьшения прогиба целесообразно проводить двустороннюю обработку ачастины в равных условиях, хотя технологически высший класс обработки может требоваться только для одной стороны.

Вначале создается комплект эталонных фотошаблонов, с которых затем методом фотолитографии получают несколько рабочих комплектов. Так как в производстве микросхем используют главным образом метод контактной фотолитографии, то в процессе эксплуатации фотошаблоны изнашиваются: на них появляются проколы, количество которых превышает допустимую норму, царапины и другие дефекты. При выходе из строя одного из рабочих фотошаблонов заменяют весь комплект во избежание ошибок при совмещении. Точно так же поступают, если выходит из строя один из эталонных фотошаблонов.

§ 3.3. Технология контактной фотолитографии

Схема технологического процесса контактной фотолитографии приведена на 3.7. Все операции можно разделить на три группы.

i _________ i 3.7. Схема процесса контактной фотолитографии

3.10. Схема операций совмещения (а) и экспонирования (б) при контактной фотолитографии

В качестве источников света при экспонировании обычно используют ртутные лампы 2 высокого или сверхвысокого давления мощностью от 100 до 500 Вт, интенсивно излучающие в коротковолновой области спектра, что соответствует полосе максимальной чувствительности большинства фоторезистов (300 — 450 нм). Это излучение через конденсор 3 попадает на фотошаблон". При контактной фотолитографии разрешающая способность процесса во многом определяется надежностью контакта между экспонируемой пластиной 7 и фотошаблоном 4. За счет зазора 5 между шаблоном и фоторезистом 6 возникает френелевская дифракция, размывающая контуры изображения. Для уменьшения зазора используют вакуумный или пневматический прижим шаблона к пластине.

Следует помнить, что при травлении размеры фигур совмещения меняются. Наиболее характерные типы фигур совмещения для контактной фотолитографии показаны на 3.11. Важным обстоятельством, которое необходимо учитывать при оценке точности совмещения, является зависимость этого параметра от индивидуальных особенностей зрения оператора.

пирамид или трипирамид. Последние особенно нежелательны в планарной технологии, так как при использовании контактной фотолитографии приводят к быстрому выходу из строя фотошаблонов.

§ 3.1. Процессы в фоторезистах (101). § 3.2. Фотошаблоны (109). § 3.3. Технология контактной фотолитографии (116). § 3.4. Методы повышения качества формирования изображения в производстве полупроводниковых приборов и ИМС (126).

Фотолитография — метод получения заданного расположения и конфигурации элементов микросхемы с помощью светочувствительных покрытии — фоторезистов. Наиболее распространен метод контактной фотолитографии, начальной стадией которого является вырезание изображения слоев микросхемы, увеличенных в 100—200 раз координатографом на стекле, покрытом специальной краской, или на пленочных материалах с малой усадкой. В результате получают фотооригинал микросхемы. Применение координатографов с точностью отсчета координат 12,5 мкм и точностью определения координаты 25 мкм обеспечивает высокую точность изготовления фотооригиналов. Так, для минимального размера элементов микросхемы — 2,5 мкм — при увеличении в 200 раз ошибка выполнения фотооригиналов, равная 26 мкм, не имеет существенного значения (0,125 мкм), так как она составляет 5%.

поя обеспечивает механическое крепление и электрическое соединение микрорезистора с одной из контактных площадок. Соединение со второй контактной площадкой осуществляется с помощью гибкой проволочки.

8. Каждое монтажное и переходное отверстие должно быть охвачено контактной площадкой. Для предотвращения отрыва контактной площадки от основания ПП в процессе травления или пайки ее минимальный диаметр должен быть не менее трех диаметров отверстий 0,5— 0,8 мм и двух диаметров отверстий 1,6—2,0 мм. Во всех случаях зазор между кромкой ПП и контактной площадкой должен быть не меньше толщины ПП.

измерения характеризуются рядом особенностей, обусловленных весьма малыми размерами пленочных элементов, большим количеством и разнообразием таких элементов на одной подложке, а также широким диапазоном значений измеряемых параметров. Кроме того, с развитием тонкопленочной микроэлектроники наблюдается тенденция к ужесточению допусков на параметры элементов (в основном элементов аналоговых ИМС). Поэтому при измерении параметров элементов микросхем используют специальные приспособления, служащие для надежного подключения пленочного элемента к измерительному прибору и получения небольшого переходного сопротивления между зондом приспособления и контактной площадкой ИМС при малой площади контактирования.

На 2.4 схематически с большим увеличением показано сечение небольшого фрагмента керамической платы с двумя соседними кристаллами полупроводниковых СБИС. На рисунке сплошной линией показана сигнальная цепь, которая идет снизу вверх от штыревого вывода к контактной площадке кристалла через систему сквозных совмещенных между собой переходных межуровневых соединений. Из кристалла через другой вывод сигнал подходит к контактной площадке, расположенной рядом с кристаллом, которая соединена проводником еще с одной рядом расположенной контактной площадкой, и от нее в сигнальные х- и «/-слои, а затем поднимается вверх к контактным площадкам другого кристалла СБИС. Разводка электропитания осуществляется в трех слоях в нижней части керамической подложки.

площадками, проводником и контактной площадкой,

димо использовать элементы соседних ячеек. Контактная площадка формируется на толстом слое оксида над изолированной n-областыо для повышения производственной надежности БИС. Рядом с контактной площадкой расположена /7-область защитного диода, который используется во входном буфере.

а — принципиальная схема; б — топология; 1 — область подключения напряжения питания; 2 — область разделительной диффузии Р+-типа (шина заземления); 3 — изолированная область n-типа с контактной площадкой (КП); 4 — #-облэ-сти коллекторов транзисторов Т\, Т?; 5 — диод (Д)

Пример топологического решения буферных МОП-транзисторов при изоляции с помощью /7-п-переходов показан на 2'.35. Транзистор с р-каналом расположен в п-кар-мане, соединенном с источником питания + ?/„„. Площадь /j-канального транзистора больш^ площади п-канального, так как WKP « 3 WKn при LKn « LKp. Истоки р- и я-кэналь-ного транзисторов соединены с шинами питания и заземления соответственно, а стоки — с выходной контактной площадкой. Если используются оксидная изоляция и поликремниевые затворы, то шины питания и заземления могут проходить поверх буферных транзисторов, что позволяет сократить площадь периферийной области БМК и повысить степень интеграции БИС благодаря увеличению числа ячеек в матрице.

В зоне контактной площадки может находиться монтажное отверстие, в которое будет вставляться объемный проводник или вывод ЭРЭ. При наличии отверстия контактная площадка окружает его со всех сторон. Монтажное отверстие может иметь металлизированные стенки. В последнем случае металл, нанесенный на цилиндрическую поверхность отверстия, должен быть соединен с контактной площадкой по всему периметру отверстия.

При установке объемных проводников и выводов элементов в металлизированное монтажное отверстие обеспечивается наиболее надежный паяный электрический контакт. Как видно из 13.2, в этом случае припой затекает в отверстие и контактирует не только с выступающей частью вывода и контактной площадкой, но и со стенкой отверстия и той частью вывода, которая расположена в нем.

Диаметр сквозного отверстия делают меньше диаметра контактной площадки, что необходимо для создания достаточной площади паяного контакта между выводом элемента и контактной площадкой проводника. Однако эта мера не может обеспечить высокую надежность паяного соединения. Для повышения надежности пайки применяют металлизацию стенок отверстия. К числу недостатков плат, полученных этим методом, следует отнести отсутствие электрической связи между слоями. Этот недостаток можно устранить в отдельных случаях, устанавливая на плате проволочные перемычки. Процесс пайки МПП с открытыми контактными площадками практически не поддается механизации.