шпаргалка

4.4. Контроль размерных параметров при травлении

[ Назад ]
На разброс рабочих характеристик прибора кроме обычных технологических факторов

влияет ряд дополнительных, например разброс геометрических разме¬ров ЧЭ

преобразователя. Этот разброс определяется точностью не процесса

фо¬толитографии, а процессов локального травления при формировании ЧЭ.

Разра¬ботаны различные способы контроля и обеспечения воспроизводимости длины,

ширины или диаметра ЧЭ. Погрешность воспроизводимости толщины может дос¬тигать

нескольких десятков процентов. Отсюда становится очевидной важность контроля и

воспроизводимости толщины для уменьшения разброса характеристик

преобразователей.

Следует отметить, однако, что в от¬личие от обычных интегральных схем в

преобразователях повышение точности контроля толщины и ее воспроизводимо¬сти

меньше влияет на выход годных структур по двум причинам: во-первых, из-за всегда

существующей необходимо¬сти индивидуальной настройки и градуи¬ровки

преобразователей и, во-вторых, из-за того, что разбраковка по толщине

про¬исходит не по принципу "годен — него¬ден", а по принципу "в какой класс

го¬ден?".

К настоящему моменту разработано несколько способов контроля обеспечения

воспроизводимости размеров. Наиболее важные из них:

- контроль по времени травления;

- оптический способ;

- контрольное подтравливание;

- использование самотормозящихся видов травления;

- контроль жесткости упругого эле¬мента.

Контроль по времени травления.

Прямым способом контроля толщины ЧЭ преобразователя является контроль ис¬ходной

толщины кремниевой пластины и глубины травления по времени травления. Факторами,

определяющими точность этого способа, являются следующие: по¬грешность

определения длительности процесса травления т.е. интервал вре¬мени, в течение

которого пластина поме¬щается в травитель и извлекается из него; непостоянство

скорости травления ; неравномерность исходной толщины пла¬стины . Если толщина

исходной пла¬стины равна Н, желаемая толщина ЧЭ h, то погрешность получения

толщины ЧЭ при рассматриваемом способе контро¬ля выражается следующим

образом:



Оптический способ контроля. Из¬вестно, что у кремния коэффициент по¬глощения

оптического излучения сравни¬тельно плавно увеличивается при возрас¬тании

энергии поглощаемых фотонов. Поэтому цвет кремниевой пластины на



Рис. 2.25. Схема установки контроля процесса травления оптическим способом:

1 - источник света; 2 - нагреватель;

3 - зеркало; 4 - сосуд с подогретой водой;

5 - емкость с травителем; 6 - прозрачная

пластина; 7 - кремниевая пластина;

5 - стеклянная крышка

просвет будет изменяться при изменении толщины пластины. Окраска меняется с

темно-красной при толщине порядка 22 мкм на оранжево-красную при толщи¬не -10

мкм и меньше. Практически ока¬зывается возможным с достаточной

вос¬производимостью контролировать толщи¬ну кремниевой пластины с погрешностью

2,5 мкм. На этом свойстве и основан оп¬тический метод контроля толщины

крем¬ниевых пластин в процессе их травления.

Схема установки для контроля тол¬щины пластины приведена на рис. 2.25.

Наблюдатель через стеклянную крышку может следить за изменением окраски

отраженного пучка света в про¬цессе травления.

Достоинством этого способа являет¬ся сравнительно высокая точность незави¬симо

от глубины травления, недостатком -его ограниченность: толщина кремниевых ЧЭ <

25 мкм.

Контрольное подтравливание. Этот способ заключается в том, что по периметру

кристалла с лицевой стороны, на которой изготовляются активные

(пре¬образовательные) элементы, производят контрольное подтравливание в виде

коль¬цевой канавки на глубину, равную желае¬мой толщине элемента преобразователя

(рис. 2.26, а). В процессе выполнения глу¬бокого травления в зоне

предварительно¬го травления образуется сквозное окно (рис. 2.26, б) и происходит

отделение час¬тицы кристалла, что является сигналом о прекращении дальнейшего

травления.

К недостаткам рассмотренного спо¬соба относятся следующие. Поскольку

формирование элемента и отделение кри¬сталла от пластины - заключительная

технологическая операция, необходимо использовать специальные виды металли¬зации

для токоведущих дорожек и кон¬тактных площадок, не стравливаемых в процессе

травления кремния. Другой не¬достаток - требуется специальное обо¬рудование для

автоматического удаления

КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |