Тема 13
получение электропроводящего покрытия с пленкой SiO2
требования к проводящему слою:
Сопротивление слоя должно быть меньше или равно 0,04 Ома те при толщине 1 мкм удельное сопротивление должно быть меньше или равно 0,04 мкОм*м
Материал должен выдерживать плотность тока I = (1 -3) * 105 А/cm2
Материал не должен образовывать хим соединений с кремнием
Должна быть хорошая адгезия к кремнию
Материал должен выдерживать много кратные циклические изменения температуры.
Наиболее полно этим требованиям отвечает алюминий марки А99
Удельное сопротивление (ро) = 0.0028 мkOm*m.вввв.dddd.
Он обладает высокой адгецией к кремнию, благодаря способности к окислению. После фотолитографии проводят вжигание алюминия при температуре 550 градусов цельсия в теч 5 – 10 минут.
Цель вжигания – обеспечить прочное сцепление алюминия с кремнием в контактных окнах.sdfsdf.
Температура плавления 550 градусов это температура эфтектики в сплаве алюминия в те вжигание без образования жидкой фазы при этом алюминий восстанавливает кремний из окисла. В результате образуется хороший Омический (не выпрямляющий) эффект. Если концентрация примеси менее 5*1017 1/см2 то за счет разности работы выхода электронов из кремния и алюминия образуется пространственный заряд и потенциальный барьер (барьер шотки)
Что обычно выполняется совместно с эмиттерной N+ областью. База в области контакта дополнительно легируется при вжигании его за счет диффузии алюминия. Пластичность алюминия способствует удерживанию внутренних напряжений в пленке возникающей изза большой разноси ТКЛР Al и Cr
AL – обладает высокой технологичность, пленки AL получают в вакуумным испарением из резистивных испарителей. Температура пленки 200- 400 скорость осаждения 10-15 нм в секунду. При нагреве через границу раздела Алюм кремний через контактные окна происходит взаимная диффузия АЛ и КР причем кремль в АЛ диффундирует быстрее. Это приводит к эррозии поверхности кремния и ухудшение контакта пленки с подложкой.
Чтобы избежать этого в алюминий предварительно вводят два атомных процента кремния. Кроме АЛ используется сплавы металлы – вольфрат молибден золото титан платина.
Периферийные контакты.
Являются составной частью рисунка меж соединений их получают одновременно. Они служат для присоединения проводящих перемычек между ГИМС и внешними выводами корпуса.
Размеры и расположение контактных площадок определяется расположением выводов корпуса и технологическими требованиями.
Обычно их выполняют квадратными достаточными для обеспечения качественного контакта с перемычкой.
Способы создания объемных выводов на кристалле.
Фотолитография для вскрытия окон диаметром 0.07 мм с расположением на периферийными контактными площадками.
Вакуумная металлизация последовательно в металле толщина относительно и меди толщиной 0.3 мм.
4тый этап – фотолитография для маскирования фоторезистом всей поверхности кроме открытых.
5тый – гальваническое наращивание меди толщина 35мкм а затем поверх наносят серебро 2-4 мкм.
Содержащее в олове серебро препятствует растворению гальванического серебра образовавшаяся высота выводов доходит до 5-15 мкм
Основной недостаток – разновысокость выступов.
Особенности формирования структуры балочных выводов.
Балочные выводы являются более технологичными они выступают за пределы кристалла. При совмещении перевернутого кристалла появляется возможность визуального контроля. Структуру балочный выводов обычно составляют алюм – титан – молибден – золото. В начале как обычно получают Ал меж соединения. Потом наносят силициум Ололо толщиной 5-6мкм в котором формируют окна на участке будущих балочных выводов, далее последовательно напыляют титан(1 десятая микрометра) молибден (0.2 мкм) и золото(0.15 мкм) затем получают маску из фоторезиста с окнами для балочных выводов и выполняют гальваническое наращивание золота до 10 – 15мкм.
А рабочую поверхность покрывают временным технологическим …
В результате получают след структуру:
Рисунок Б – внешний вывод кристаллов.
Недостатком ИМС с балочными выводами является относительно низкий коэф использования пластины и пониженная механическая прочность выводов.
Сухой метод получения объемный выводов
-это получение объемных выводов путем сварки золотых шариков в стык.В результате нагрева золотой проволоки в конце получается шарик после сварки проволока сразу отрезается у основания шарика.
Достоинства – высокая адгерия производительность
Недостаток – разновысокость.