Лабораторная работа №8

Тема: Виды брака интегральных схем.

Цель работы: 1) Определить число проведенных фотолитографий, 2) Рассмотреть фигуры совмещения, 3) Определить неточность совмещения.

Используемое оборудование и материалы: интегральные схемы, микроскоп, объектив №1 ( F = 0,65 ), увеличение окуляра – 10.

Теоритическая часть:

Интегральная схема, полученная с помощью планарной технологии с применением фотолитографии, представляет собой сложную микрогетерогенную систему, состоящую из нескольких фаз, имеющих различную физико-химическую природу. Для нее характерно наличие:

–большого количества внутренних поверхностей раздела;

–контактов разнородных материалов;

–градиентов концентраций;

–градиентов внутренних напряжений;

–градиентов химических и электрохимических потенциалов;

–различия скоростей диффузии;

–различия теплофизических, электрофизических, механических и других свойств.

Все это приводит к термодинамической нестабильности и межфазному взаимодействию. Задача физикохимика-технолога заключается в выборе технологии, обеспечивающей стабильность всей системы в целом, в усовершенствовании технологии и непрерывном контроле качества. На всех стадиях необходимо иметь базу данных о параметрах всех технологических слоев. Основной контроль фотолитографического процесса связан с сохранением в допустимых пределах первоначального размера элемента после проведения полного цикла фотолитографии и плотности дефектов в пределах формы. На сегодня требования фоторезистной технологии следующие:

–уход ширины линии ±1/4 номинального размера;

–точность совмещения ±1/5 ширины линии;

–размер дефектов < 1/4 ширины линии;

–плотность дефектов < 1/см²;

–однородность толщины любого слоя ±5 %.

Следует помнить и о том, что микроэлектроника развивается столь стремительно, что величина отклонения размеров сегодня на завтрашний день может стать номинальной шириной линии.

Наиболее критичным фактором в изготовлении интегральной схемы являются разнообразие и значительная величина количества дефектов. Как следует из проведенных опытов, дефекты могут передаваться из предыдущих стадий на последующие, могут возникать новые дефекты, связанные с использованием специфического оборудования, проведения химических процессов на разных стадиях, может происходить залечивание дефектов или их разрастание.

Экспериментальная часть:

1.Определили цену деления окуляра

5 дел (окуляр) - 2 дел * 0,01 мм (линейка)

1 дел - х х = 2/5 * 0,01 мм = 0,004 мм = 4 *10^-6м = 4мкм

2. Интегральные схемы различных типов изучали на микроскопе.

Линейка – 0,01 мм

Таблица 1 – Виды брака ИС

№ ИС	Кол-во фотолитографий	Фигура совмещения	Неточность совмещения, мкм
1	3		2
2	2	нет	-
3	3		6
4	4		2

Вывод: В ходе проделанной лабораторной работы, мы изучили виды брака ИС. Определили количество фотолитографий, фигуры совмещения и неточность совмещения.

30