Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Minőségbiztosítás a mikroelektronikában A monolit technika.

Az előadások a következő témára: "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Minőségbiztosítás a mikroelektronikában A monolit technika."— Előadás másolata:

1 http://www.eet.bme.hu Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Minőségbiztosítás a mikroelektronikában A monolit technika alapanyagainak vizsgálata Mizsei János

2 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 2 A monolit technika: „homokból” integrált áramkör (IC) SiO 2 – Si – tisztítás – egykristály növesztés – „szeletelés”- oxidálás – II: fotoreziszt műveletek – marás – diffúzió vagy ionimplantáció vagy más rétegleválasztás(ok) :II- darabolás – tokozás – típus jelölés – eladás – IC beépítés (panel) Ár/lapka 0.3$ 1$ 3$ 10$ 30$ 100$ 300$

3 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 3 Bejövő anyagok: ► Alapanyagok (egykristály szeletek)  Si  más félvezető (esetlegesen) ► Segédanyagok  Vegyszerek (víz, szerves oldószerek, savak, fotoreziszt lakkok,  Gázok (oxigén, hidrogén, nemesgázok, adalékanyagot tartalmazó vegyület-gázok)  Levegő (tisztaszoba környezet)!  Vákuum

4 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 4 Szilícium szelet méretek Átmérő2"4"6"8" 12" (30 cm!) Vastagság [μm]275525675725775 45 cm 900

5 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 5 Szeletméretek

6 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 6 Szelet vastagságának mérése ► Két érintésmentes módszer:  Ultrahangos: a minta alsó és felső felületéről visszaverődő hullámokat mérik  Kapacitív: két elektróda közé helyezik a mintát, így két sorbakapcsolt kondenzátor keletkezik A minta vastagsága (t):

7 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 7 Si egykristályszelet geometriai hibái

8 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 8 A Si egykristály geometriai hibáinak vizsgálata ► Kapacitív pásztázó letapogatással (esetleg más paraméter mérésével együtt) ► Optikai úton, Makyoh topográfiával

9 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 9 A Si egykristály geometriai hibáinak vizsgálataOptikai úton, Makyoh topográfiával L r h(r)h(r)

10 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 10 Makyoh topográfia: Félvezető egykristály szeletek tükörképei:

11 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 11 Si elektromos tulajdonságai adalékolás 3 vegyértékű adalék: AKCEPTOR (B, Ga, In) – p típus 5 vegyértékű adalék: DONOR (P, As, Sb) – n típus

12 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 12 Fajlagos ellenállás 4 tűs mérésR□R□ R □ =ρ/w ha a szelet n-típusú, homogén adalékolású R □ = 123 Ω/□ w= 325 μm ρ=4 Ω cm N D ≈10 15 atom/cm 3

13 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2015. 08. 03. Alapanyagok 13 Szelettérképezés: Pld.: kisebbségi töltéshordozók élettartama felületi passziválás nélkül, és felületi passziválással. 20 cm szeletátmérőre optimált berendezésben növesztett 30 cm átmérőjű Si egykristály