docMaterialy wykladowe 3
download 
Reklamacja Transkrypt
Materialy wykladowe 3
Struktura CMOS Click to edit Master title style NMOS metal II metal I Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level PMOS przelotka (VIA) warstwy izolacyjne (CVD) kontakt PWELL tlenek polowy (utlenianie podłoża) NWELL podłoże P obszary słabo domieszkowanego drenu i źródła Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Click to edit Master title style Physical structure Poly gate Source CVD oxide Ldrawn Layout representation Schematic representation Metal 1 Drain Ldrawn Click to edit Master text styles Second Leveln+ Second n+ Level W L Third Gate oxide Level Third Level Fourth Level p-substrate (bulk) Fifth Level Fourth Level Fifth Level G D S drawn effective Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ B M. Napieralska Click to edit Master title style Tranzystor MOS powstaje w układzie scalonym zawsze gdy nastapi przecięcie ścieżki polikrzemowej z warstwą dyfuzji Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Third Level Drain Third Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Gate Fifth Level Source Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ G D S M. Napieralska Wytworzone maski stanowią matrycę, która pozwala na powielanie struktury układu na całej powierzchni płytki Click to edit Master title style krzemowej Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Technologia Click to edit Master title style krzemowa a) c) b) masek (a,b) text styles Wytwarzanie Click to edit Master Wytwarzanie płytek krzemowych (c,d) SecondLevel Level Wytwarzanie Second elementów i połączeń (e) Third Level ostrzowe (f) Testowanie Third Level Fourth(g) Level Selekcja płytek Fifth Level Fourth Level Cięcie płytki (h) (i) Montaż Fifth Level Testowanie końcowe d) e) f) g) h) i) Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Wytwarzanie płytek Click to krzemowych edit Master title style Wytworzenie krzemu polikrystalicznego Click to edit Master text styles Wytworzenie monokryształu krzemu SecondLevel Level Second Cięcie Third Level Third Level Fourth Level Polerowanie mechaniczne i chemiczne Fifth Level Fourth Level Czyszczenie Fifth Level Kontrola Pakowanie i wysyłka Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Click to edit Master title style Czysty krzem Click to edit Master text styles koncentracja SecondLevel Level atomów zanieczyszczeń Second 13 3 Third Level mniejsza niż 10 at/cm Third Level Fourth Level jeden atom zanieczyszczenia na 10 Fifth Level Fourth Level miliardów atomów krzemu Fifth Level 99.9999999% zawartości krzemu Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Metoda Czochralskiego Click to edit Master title style obrót wyciąganie Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second tygiel kwarcowy Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level roztopiony zarodek walec krzemowy krzem Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Wytapianie strefowe Click to edit Master title style obrót rura kwarcowa Click to edit Master text styles krzem próżnia SecondLevel Levelpolikrystaliczny Second Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level nagrzewanie roztopiona indukcyjne strefa Fifth Level krzem monokrystaliczny zarodek kryształu Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Wytwarzanie elementów Click to edit Master title style i połączeń Zmiana Click to edit właściwości Master text materiału styles lub SecondLevel nowej warstwy Level nałożenie Second Third Level Fotolitografia Third Level Fourth Level Fifth Level Trawienie Fourth Level Fifth Level Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Zmiana Click to właściwości edit Master title materiału style Domieszkowanie Click to edit Master w text drodze styles dyfuzji SecondLevel Level Domieszkowanie Second Third Level przez implantację jonów Third Level Utlenianie podłoża Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Domieszkowanie w drodze Click to edit Master title style dyfuzji Click to edit Master text Dyfuzja w ciele stałym jest to styles ruch atomów w sieci SecondLevel Level na skutek różnej ich koncentracji w krystalicznej Second Third różnych obszarach sieci. Level Third Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Temperatura 800 - 1200°C Fifth Level im temperatura jest większa tym dyfuzja jest szybsza Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Domieszkowanie w drodze Click to edit Master title style dyfuzji Click Bor, fosfor z fazy gazowej to lub editarsen Master text styles pionowa i pozioma Second Level Dyfuzja Second Level Third Level Physical structure cross section Third Level Fourth Level Lateral Fourth Level Fifth Level diffusion Fifth Level n-well mask Mask (top view) n-well p-type epitaxial layer Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Domieszkowanie przez Click implantację to edit Master title style jonów Polega na "wbijaniu" przyspieszonych w polu elektrycznym Click to edit Master text styles jonów domieszki w materiał podłoża SecondLevel Level Second Jony domieszek rozpędzone w polu elektrycznym Third Level jonów: kilkaset keV Energia Third Level Fourth Level Wąski profil domieszkowania Fifth Level Fourth Level Uszkodzenie struktury siatki krystalicznej Fifth Level wygrzewania Konieczność Późniejsza dyfuzja domieszek Duża dokładność dawki Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Wytwarzanie dwutlenkutitle krzemu SiO2 Click to warstwy edit Master style Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Level ThirdThird Level • Termiczne w suchym tlenie Fourth Level 1. Utlenianie Fifth Level Fourth Level • Termiczne w parze wodnej Fifth Level Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Click Utlenianie to edit Master podłoża title style Temperatura Click to edit Master 950 - 1150°C text styles SecondLevel Level Zużywane Second podłoże Third Level (44% grubości tlenku) Third Level Szybkość zależy do ciśnienia i Fourth Level Fifth Level temperatury Fourth Level lub mokre: Suche Fifth Level Si + O2 → SiO2 Si + 2 H 2O → SiO2 + 2 H 2 Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska 2.Click Nakładanie warstwy tlenku to edit Master title style Click topasywujące edit Master text styles można Tlenki i zabezpieczające Second otrzymać tylko metodą nakładania Level Second Level Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level Reakcja chemiczna w atmosferze gazowej Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Nanoszenie nowych warstw Click to edit Master title style Metodami osadzania wytwarza się warstwy • dielektryczne, Click to edit Master text styles • monokrystaliczne, polikrystaliczne • Second Level Second Level • warstwy metali trudno topliwych. Level ThirdThird Level Fourth Chemical Vapor Level Deposition (CVD) Fifth Level Low Pressure Fourth Level CVD Plasma Enhanced CVD Fifth Level Physical Vapor Deposition (PVD) Evaporation Sputtering Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Maskowanie i litografia Click to edit Master title style polega na «przekopiowaniu» na powierzchni płytki motywu przedstawiającego każdy poziom maski Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Third Level Third Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Fotolitografia (rzeźbienie światłem) Click to edit Master title style Pokrycie płytki krzemowej równomierną Click warstwą fotorezystu to edit Master text styles Naświetlenie SecondLevel Level Second Rozpuszczenie obszaru naświetlonego Level ThirdThird Level lub nienaświetlonego Fourth Level Fifth Level Fourth OperacjeLevel technologiczne na odkrytych obszarach Fifth Level Usunięcie utwardzonego fotorezystu Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ p p p M. Napieralska Click to Typy edit Master litografii title style Optyczna (praktycznie ultrafiolet) • Click to edit Master text styles (0.3- 0.4 µm) SecondLevel Level • Second Rentgenowska (promienie X o małej energii) Third Level (1- 100 Angstroem) Third Level Fourth Level • Elektronowa (strumień elektronów) (dł. fali dla energii Fifth Level Fourth Level 10keV - 1Angstroem) Fifth Jonowa (strumień jonów) Level Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Click to edit Master title style Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Optical Proximity Correction Click korekcja to edit Master gęstości optycznejtitle wiązki style Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level Źródło: Numerical Technologies http://www.numeritech.com Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Maski wielofazowe Click to edit Master title style zwiększanie rozdzielczości odwzorowania cd. Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Level ThirdThird Level Fourth Level Fifth Level Fourth Level Fifth Level światła Interferencja z sąsiednich otworów Przesunięcie fazowe fali świetlnej Źródło: Numerical Technologies http://www.numeritech.com Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Trawienie Click to edit Master title style anisotropic etch (ideal) Usuwanie niezabezpieczonego Click to edit Master text materiału Występuje SecondLevel Level we wszystkich Second kierunkach Third Level Third Level poziome Wytrawianie Fourth Level Fifth powoduje powstawanie Level Fourth Level podtrawień (under cut) Fifth Level Uprzywilejowany kierunek minimalizuje podtrawienia layer 1 Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ resist layer 2 styles isotropic etch undercut resist layer 1 layer 2 preferential etch undercut resist layer 1 layer 2 M. Napieralska Trawienie - techniki Click to edit Master title style Trawienie mokre – użycie odczynników do Master usunięcia text zbędnego materiału chemicznych Click to edit styles Trawienie suche lub w plazmie użycie SecondLevel Level Second zjonizowanych gazów aktywnych wspomaganych przez Third Level wytworzoną Third Level plazmą Fourth Level Fifth Level Fourth Zalety Level trawienia suchego: Wysoka rozdzielczość Fifth Level Wysoka anizotropia Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska Parametry trawienia Click to edit Master title style selektywność- zdolność do wybiórczego trawienia jednego materiału bez szkody dla innych materiałów znajdujących się na tej samej płytce Click to edit Master text styles SecondLevel Level Second Level ThirdThird Level Fourth Level anizotropowość - znacznie większa szybkość trawienia w Fifth Fourth Level Level jednym, wyróżnionym kierunku Fifth Level zapewnia większą wierność w odwzorowywaniu kształtów Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ M. Napieralska
