El Proceso Tecnológico

TEMA 5: El proceso tecnológico
Asignatura: Tecnología de Computadores Grupo: 22M Curso 2004-2005

Índice
5.1.- Fabricación de obleas y métodos para la purificación de materiales. 5.2.- Técnicas de crecimiento monocristalino. 5.3.- Técnicas para la creación de zonas con impurezas controladas. 5.4.- Metalización. 5.5.- Otros procesos necesarios en la fabricación de dispositivos electrónicos.
©Consuelo Gonzalo, 2004

El Proceso Tecnológico
Consiste en una serie de pasos ordenados rigurosamente para la trasferencia del diseño gráfico de un chip a una oblea de silicio monolítico o monobloque. Se trata de reproducir los rasgos del diseño: •Por fotolitografía •Por barrido con haz de iones
© Consuelo Gonzalo, 2004

El Proceso Tecnológico
OBTENCION POLICRISTALINO OBTENCIONMONOCRISTALINO OBTENCION OBLEAS CRECIMIENT O EPITAXIAL

ELIMINACION DE METAL SOBRANTE

ELIMINACION DE FOTORRESINA Y OXIDO

OXIDACION Y FOTORRESINA

METALIZACION CVD IMPLANTACION DE ION

PREPARACION DE LA MASCARA Y EXPOSICION A RADIACION CREACION DE ZONAS CON IMPUREZAS CONTROLADA S TESTEO Y CORTE

REVELADO Y GRABADO

EMPAQUETADO

UNION DE ALAMBRES

MANIPULACION Y LIMPIEZA

© ConsueloGonzalo, 2004

5.1.-FABRICACIÓN DE OBLEAS OBTENCIÓN DE SILICIO INDUSTRIAL 1) SiO2 + 2C (horno eléctrico) Si + 2CO 2SiC + SiO2⇔3Si + 2CO

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.-FABRICACIÓN DE OBLEAS

OBTENCIÓN DE SILICIO INDUSTRIAL
Tipo de Si MGS EGS Al 1000 Concentración de impurezas (ppm) Fe B Cr Mn Ti 2000 44 140 70 160 4 1 1 1 V 100 C 80 0,6

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DEOBLEAS Purificación por zona flotante de un lingote (Si)
•Velocidad de desplazamiento de espira: 2 mm/min. •Altura zona fundida: 1,5 mm

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DE OBLEAS

Se obtienen a partir de materiales semiconductores monocristalinos que puedan impurificarse intencionadamente, controlando su conductividad El Silicio (Si) es el material semiconductor más usado, (6veces mas que Compuestos III-V y 10 veces mas que el Germanio).

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DE OBLEAS
Los monocristales grandes se cortan en obleas (wafers), sobre las que se construyen los C. I.

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DE OBLEAS
PROPIEDADES DE LAS OBLEAS O WAFERS: Tamaño grande, para que haya un mayor nº de chips por oblea. Buena planaridad, que ayudaen las formas pequeñas de la fotolitografía. Limpieza, para limitar la introducción de partículas de polvo en los procesos de fabricación.

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DE OBLEAS
PROPIEDADES DE LAS OBLEAS O WAFERS: Una alta resistividad no dopada (>107 ohm.cm) para tener un buen dispositivo aislante. Baja densidad de dislocaciones, porque afectan a las características yrendimiento del dispositivo.

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DE OBLEAS

Métodos de obtención de las obleas: Crecimiento monocristalino de lingotes (fase líquida o fundida). Crecimiento monocristalino de capas finas o epitaxial.

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DE OBLEAS Método Czochralski (o estirado del cristal): Crecimiento monocristalino de lingotes (fase líquida ofundida)

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.1.- FABRICACIÓN DE OBLEAS
Método Czochralski (o estirado del cristal)

Material Ge GaAs Si

P.F. (ºC) 937 1237 1420

Material Crisol Grafito Sílice Sílice

Atmósfera H2 /N2 Arsénico Argon

Velocidad Velocidad estirado rotación (mm/h) (rpm) 60-120 20-50 20-30 10-30 100-200 10-20

© Consuelo Gonzalo, 2004

5.2.- CRECIMIENTO MONOCRISTALINO DECAPAS FINAS O EPITAXIAL Deposición (CVD) Química de fase Vapor

Epitaxia a partir de Fase Líquida (LPE) Deposición Química en fase vapor de Organometálicos (MOCVD) Epitaxia de Haces Moleculares (MBE) Epitaxia de © Consuelo Gonzalo, 2004 Haces Químicos (CBE)

CVD o VPE (con activación térmica). PECVD (activado por plasma). PCVD (fotoinducido). LCVD (asistido por láser).

5.2.- CRECIMIENTO...