Диффузия из бесконечного и ограниченного источников

Диффузия. Механизмы и виды.

Для полного формирования ИМС изготовляют комплект фотошаблонов со строго согласованными друг относительно друга рисунками.

ПФО используется в качестве шаблона на проекционной фотолитографии.

Основные этапы изготовления фотошаблонов

1. Изготовление первичного оригинала.

Первичный оригинал представляет собой изготовленный в увеличенном (1000:1; 500:1; 200:1) масштабе рисунок одного кристалла (модуля) микросхемы. В качестве подложек используют витринное стекло площадью ≈ 100 х 100 см². Стекло покрывают тонкой пленкой черной эмали. Затем прорезают алмазным резцом рисунок нужной конфигурации, ненужные куски пленки удаляют.

2. Изготовление промежуточного фотооригинала (ПФО).

Промежуточный фотооригинал - это уменьшенное в 10 - 50 раз изображение первичного оригинала. Изготовление ПФО выполняется методом фотографирования рисунка на специальную фотопластину (стеклянную пластину со слоем фотоэмульсии) с помощью специальной фотокамеры. Когда рисунок первичного оригинала уже переснят на фотопластину, ее (фотопластину) проявляют и закрепляют (фиксируют) проявленный на фотопластине рисунок.

3. Изготовление эталонного фотошаблона.

Эталонный фотошаблон - это фотошаблон с размерами элементов, соответствующими размерам элементов ИМС. Эталонный фотошаблон предназначен для последующего изготовления рабочих фотошаблонов.

Изготовление эталонного фотошаблона осуществляется уменьшением изображения ПФО до размеров ИМС и многократным повторением этого изображения на рабочей зоне светочувствительной пластины (метод шагового мультиплицирования с уменьшением масштаба). Далее фотопластины со скрытым изображением проявляют и закрепляют проявленное изображение.

4. Изготовление рабочих фотошаблонов.

Рабочий фотошаблон - это фотошаблон, предназначенный непосредственно для совмещения и экспонирования в фотолитографических процессах при изготовлении ИМС.

Изготовление рабочих фотошаблонов представляет собой обычный фотолитографический процесс (эталонный фотошаблон выполняет роль обычного фотошаблона) и служит для тиражирования эталонных фотошаблонов. На поверхность стеклянной пластины наносят слой хрома или оксида железа. Затем наносят слой фоторезиста, сушат его, выполняют экспонирование и проводят дальнейшие операции фотолитографии для перенесения рисунка с эталонного фотошаблона на соответствующие пленки хрома или оксида железа.

Тема: Диффузия

Диффузия - это процесс переноса атомов примеси из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией под действием высокой температуры. Диффузия идет до тех пор, пока существует разность (градиент) концентраций.

Методом диффузии формируют различные элементы ИМС. Атомы электрически активных примесей, проходя через поверхность полупроводниковой пластины, диффундируют в глубь пластины и образуют области p- или n- типа электропроводности.

Диффузия бывает тотальная (примесь внедряется во всю поверхность полупроводниковой пластины, не имеющей маскирующих пленок) и локальная (примесь внедряется в определенные участки полупроводниковой пластины, не защищенные маскирующими пленками).