1UniSant'Anna - fevereiro de 2009 - Página

Fundamentos de Fabricação de

Circuitos Integrados

Prof. Acácio Luiz Siarkowski

- Processos de Fabricação de

Circuitos Integrados

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Objetivos:

Visão geral do processo de fabricação dos Circuitos

Integrados (Fabricação Microeletrônica):

Deposição de Filmes Finos (Dielétricos,

Semicondutores e Condutores);

Litografia (Transferência de Padrões);

Difusão de Dopantes (Regiões Tipo N e Tipo P dos

Transistores);

Corrosão (Definição das Regiões Ativas de

Transistores, Contatos e Trilhas de interconexões).

Processos de Fabricação

Processo CVD

GASES

SUBSTRATOS

RESISTÊNCIAS

B. M.

ALTAS TEMPERATURAS DE

ATÉ 1000 OC

3SiH2Cl2(g) + 4NH3(g) Si3N4(s) + 6HCl(g) + 6H2(g) (650 a 750ºC)

3SiH4(g)+ 4NH3(g) Si3N4(s) + 12H2(g) (700 a 900ºC)

Substrato

+ S

Processo CVD

ETAPAS DE UM PROCESSO CVD (Chemical Vapor Depositiion)

AS ETAPAS CONSIDERADAS PARA A DEPOSIÇÃO DE QUALQUER FILME SÃO:

1 - UMA COMPOSIÇÃO DE GASES REAGENTES E/OU INERTES (He, N2 e Ar)

DILUENTES É INTRODUZIDA NA CÂMARA DE REAÇÃO (REATOR).

2 - OS GASES REAGENTES MOVEM-SE EM DIREÇÃO À SUPERFÍCIE DA

LÂMINA ONDE REAGEM.

3 - OS REAGENTES GASOSOS SÃO

ADSORVIDOS FISICAMENTE NA

SUPERFÍCIE DO SUBSTRATO.

4 e 5 - OS SUBPRODUTOS GASOSOS

DA REAÇÃO SÃO DESORVIDOS E

REMOVIDOS DO REATOR.

O PROCESSO POSSUI SEMPRE

MUITAS VARIÁVEIS COMO PRESSÃO,

TEMPERATURA E POTÊNCIA.

Sputtering

CÂMPANULA

e-A

A+

PLASMA

M

MA+

eletrodo ALVO

LÂMINA

M

M

FILME

BOMBA DE VÁCUO

Sputtering

+

ÍON INCIDENTEÁTOMO NEUTRO

e- SECUNDÁRIO

ÁTOMO

REMOVIDO

ALVO

Sputtering

Geração do plasma

Sputtering

Exemplos de plasma:

Evaporação Térmica

CÂMPANULA

BOMBA DE VÁCUO

SUPORTE

LÂMINA

Litografia

NA FABRICAÇÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS, É O PROCESSO

DE TRANSFERÊNCIA DE PADRÕES (FIGURAS) GEOMÉTRICOS

DE UMA MÁSCARA PARA A SUPERFÍCIE DE UM SUBSTRATO.

É A TÉCNICA MAIS IMPORTANTE PARA DEFINIR OS PADRÕES

GEOMÉTRICOS.

DETERMINA O TAMANHO MÍNIMO DOS PADRÕES

GEOMÉTRICOS. É O PRINCIPAL FATOR LIMITANTE NA

COMPACTAÇÃO DOS CIs.

TIPOS DE LITOGRAFIA

-ÓTICA (Luz Ultra-Violeta)

- RAIOS-X

- E-BEAM (feixe de eletrons)

Litografia

COLOCAÇÃO DE COMPOSTO FOTOSSENSÍVEL -

FOTORRESISTE

FOTORRESISTE

LÍQUIDO POLIMÉRICO SENDO

COLOCADO SOBRE UMA LÂMINA EM

ROTAÇÃO

Litografia

EXPOSIÇÃO À LUZ

ULTRAVIOLETA E

REVELAÇÃO

CRÔMIO EMBAIXO

LÂMINA DE

VIDRO

LUZ UV 190 - 400 nm

Litografia