TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Разработка технологии изготовления чувствительного элемента

В данном датчике перемещения чувствительным элементом является магнитодиод. Но магнитодиод сам по себе «не дееспособен». Для его нормальной работы была составлена схема электрическая принципиальная усилителя, а по ней была разработана гибридная интегральная плата. Т.о., далее под чувствительным элементом будем понимать гибридную интегральную плату.

Технологический цикл её изготовления можно разделить на два независимых этапа, что обеспечивает простоту изготовления, малую трудоёмкость и стоимость. Первый этап включает в себя процессы формирования на подложке пассивных плёночных элементов и проводников соединений. Второй этап - контрольно-сборочный, начинается с контроля пассивных элементов на подложках. Достаточно большие размеры элементов позволяют осуществлять подгонку их параметров, например, с помощью лазера.

Далее производят разрезание подложек. При изготовлении гибридной интегральной микросхемы платы устанавливают в корпуса, производят монтаж дискретных компонентов, соединение контактных площадок подложек с выводами корпуса, герметизацию корпуса, контроль и испытания.

Для получения рисунка резисторов и проводников с высокой точностью воспроизведения размеров (до единиц микрометров) применяется фотолитография. На подложку последовательно наносят сплошные резистивные и проводящие плёнки. С помощью первой фотолитографии и последующего травления проводящего слоя получают проводники соединений и контакты с резистивным слоем. С помощью второй фотолитографии травят резистивную плёнку и формируют рисунок резисторов. Таким образом, под проводящим рисунком остается резистивный подслой. Он обеспечивает прочность сцепления проводников и контактов с подложкой.

Т.к. рисунок резисторов и проводников достаточно прост, проводящий и резистивный слой будет наноситься через трафареты поочерёдно. Затем проводится монтаж активных элементов (они приклеиваются на плату), выводы элементов развариваются на соответствующие контактные площадки термокомпрессионной сваркой. Далее готовая плата покрывается защитным слоем фоторезиста. Шлейф распаивается с помощью припоя ПОС61.

Приведём описание техпроцесса изготовления магнитодиода:

Пластины кремния толщиной 0,4 ± 0,1 мм с ориентацией [111] шлифуют, полируют до 14-го класса шероховатости и стравливают нарушенный поверхностный слой;

Проводят пиролитическое осаждение окисла кремния толщиной 0,4 ± 0,1 мкм пиролизом и окислением моносилана: SiH4+2O2=SiO2+2H2O. Окись кремния будет служить маской для получения технологических меток;

Нанесение фоторезиста, экспонирование и проявление;

Проводят травление окисла кремния в селективном травителе и удаление фоторезиста;

Проводится фотолитография для получения маски из фоторезиста под ионное легирование бором. Поверхностное сопротивление легированной области должно быть rS= 800 Ом/ÿ. Таким образом, получается область p+-типа проводимости;

Удаление маски фоторезиста проводят плазмохимическим травлением в атмосфере кислорода. После обязательной межоперационной очистки пластин проводится третья фотолитография для формирования маски из фоторезиста под легирование фосфором. Поверхностное сопротивление легированной области должно быть rS=130 Ом/ÿ. Таким образом, получается область n+-типа проводимости;

Удаление фоторезиста и химическая обработка пластин;

Повторное осаждение пиролитического окисла толщиной 0,4±0,1 мкм для формирования маски для получения контактов к легированным областям;

С помощью четвертой фотолитографии вскрываются окна под контакты к областям p+- и n+-типа;

На всю поверхность кремниевой пластины наносится пленка сплава алюминий-кремний толщиной 0,8-1,5 мкм при температуре подложки 200 °C;

Пятая операция фотолитографии по сплаву алюминий-кремний для формирования контактных площадок. В окнах, вскрытых в защитном окисле, сплав образует электрический контакт с кремнием после кратковременного отжига (10 мин) при температуре (550±1) °C в атмосфере азота;

Контроль функционирования магнитодиодов с помощью измерителя характеристик полупроводниковых приборов типа Л2-56;

Проводится низкотемпературное осаждение окиси кремния (SiO2) толщиной 0,37-0,52 мкм для защитного покрытия магнитодиода (пассивация) при температуре 420-450 °C;

Проводится шестая фотолитография по пленке защитного диэлектрика для вскрытия окон к контактным площадкам. При изготовлении магнитодиодов применяются многослойные контактные площадки. В качестве контактного и адгезионного слоев используется пленка хрома с удельным сопротивлением rS= 180-220 Ом/ÿ, а в качестве проводящего слоя - пленка меди толщиной (1-1,5) мкм;

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи

Проектирование системы Управляемый тиристорный преобразователь–двигатель постоянного тока
Преобразовательные устройства служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное, постоянного напряжения (тока) в переменное, переменного напряжения (тока) одной частоты в переменное напряжение (ток) другой частоты. В преобразовательных устройствах используются средства, осуществляющие ...

Все права защищены! 2021 - www.techshape.ru