Классификация интегральных микросхем
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
ой. В этом случае на подложку сначала наносят так называемый подслой с хорошей адгезией, а затем уже напыляют основной материал (например, если основной материал - золото, то используется подслой никеля или титана).
Для того, чтобы атомы газа, летящие к подложке от испарителя, испытывали минимальное количество столкновений, необходимо создать под колпаком достаточно высокий вакуум (не ниже 10-6мм рт. ст.).
В первоклассных напылительных установках вакуум порядка 10-11 мм рт. ст.
8.2Ионно-плазменное напыление (катодное напыление)
Упрощённая схема катодного напыления представлена на рис. 7.
В отличие от термического метода здесь отсутствует испаритель, его функцию выполняет катод 5, который либо состоит из напыляемого материала, либо электрически контактирует с ним. Роль анода играет подложка с держателем 3 и 4.
Пространство под колпаком сначала откачивают до 10-510-6 мм рт. ст. Затем через штуцер 6 вводят некоторое количество очищенного нейтрального газа (чаще всего аргона) так, что создаётся давление порядка 10-110-2 мм рт. ст.
При подаче высокого напряжения на катод (анод в целях электробезопасности заземляется), порядка (2-3)kV, в пространстве "анод-катод" возникает аномальный тлеющий разряд, который сопровождается образованием квазинейтральной электронно-ионной плазмы.
Для получения оптимальных условий распыления подбирают соответствующее соотношение между тремя величинами: расстоянием между катодом и анодом, приложенным напряжением и давлением газа.
Важнейшим преимуществом катодного распыления, по сравнению с термическим, является то, что распыление не связано с высокой температурой и следовательно отпадают трудности с напылением тугоплавких материалов и химических соединений. К тому же при катодном напылении можно получить плёнки с улучшенными адгезионными свойствами, с постоянным химическим составом, а также с более равномерной толщиной.
Основными недостатками катодного напыления являются: сложность контроля и управления процессом напыления, низкая скорость роста плёнок, некоторая загрязнённость плёнок молекулами газов.
Кроме катодного распыления к ионно-плазменному напылению относится метод, где используются специальные мишени, которые бомбардируются ионами плазмы газового разряда [2].
8.3Электрохимическое и химическое нанесение плёнок
В технологии получения плёнок используются наряду с вакуумными методами и электрохимические, химические методы. В основу этих методов положены химические реакции, протекающие в водных растворах солей металлов в условиях приложенного электрического поля (или без него). В результате взаимодействия продуктов реакции с подложкой образуется плёнка.
В тонкоплёночной технологии электроосаждение применяют для изготовления многослойных металлических масок, повышения проводимости внутрисхемных соединений, золочения корпусов, для получения тонких магнитных плёнок, используемых в качестве элементов памяти.
Электрохимическое осаждение не является альтернативой вакуумным напылениям, а дополняет и сочетается с ними.
Более подробно с изложенными методами нанесения тонких плёнок можно ознакомиться в литературе [2].
9.Задание на курсовую работу: "Разработка топологии гибридной тонкоплёночной ИМС"
1)Получить исходную принципиальную схему. (выдаётся преподавателем)
)Преобразовать исходную принципиальную схему в соответствии с требованиями конструирования ИМС.
)Рассчитать топологическую структуру тонкоплёночных резисторов.
)Рассчитать топологическую структуру тонкоплёночных конденсаторов.
)Составить эскиз топологии гибридной тонкоплёночной ИМС (в масштабе 20:1 или 10:1) в соответствии с заданной исходной электрической принципиальной схемой.
10.Методические указания к выполнению курсовой работы
На первом этапе работы необходимо преобразовать заданную принципиальную электрическую схему таким образом, чтобы все внешние выводы располагались на краю длинных сторон подложки и были исключены пересечения плёночных проводников.
К расчёту плёночных резисторов.
Расчёт и выбор конфигурации плёночных резисторов необходимо начинать с расчёта оптимального значения удельного поверхностного сопротивления плёнки. Исходя из полученного значения выбрать материал с близким значением удельного поверхностного сопротивления из таблица 1. Далее вести расчёт и проектирование резисторов по рекомендациям, указанным в главе 2.
К расчёту плёночных конденсаторов.
При выборе материала диэлектрика необходимо учитывать технологическое требование: технология нанесения тонкоплёночных резисторов и конденсаторов должна быть одинакова. Расчёт конденсаторов указан в главе 3. Материал диэлектрика выбирать из таблицы 2.
К выбору подложки.
После расчёта и выбора конфигурации пассивных элементов, определяется общая площадь всех элементов схемы, учитывая также площади, занимаемые навесными элементами. Затем выбирается тип подложки из таблицы 3.
К составлению эскиза топологической схемы.
) Эскиз топологической схемы выполняется на миллиметровой бумаге, согласно выбранному масштабу.
) Пассивные элементы располагаются на расстоянии не менее 1 mm от края.
) Выходные контактные площадки располагаются вдоль длинной стороны подложки на расстоянии не менее 1 mm от края.
) При составлении эскиза необходимо учитыва