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PROCESSO INTEGRADO ETF: EB/GA. PROTOTIPAGEM RÁPIDA DE CIRCUITOS INTEGRADOS. ÍNDICE pag.: Resumo. 01 I - Introdução. 03 Informações Básicas sobre Processos e Equipamentos. 05 II - Fluxograma de Processo ETF1-EB/GA. 06 I I I - ETF-EB/GA: Equipamentos & Receitas. 11 IV - ETF-EB/GA: 21 vi.a . Detalhamento Técnico do ETF1-EB/GA. vi.b . Introdução a Caracterização Estrutural. vi.c . Estimativa dos Tempos da Etapas de Processo V - Acessórios & Materiais de Consumo 34 VI - PERSPECTIVAS PARA O ANO DE 1999. 38 VIII - Referências 40 RESUMO. Visando a execução do projeto "Prototipagem Rápida de Circuitos Integrados" fase ETF1-EB/G.A. (ETAPAS FINAIS COM UM NÍVEL DE METAL, "GATE 2500 por Litografia Eletrônica), elaboramos um fluxograma completo das etapas de processo para etapas finais a partir de um nível de metal (ETF1), bem como especificamos a lista de equipamentos, acessórios e materiais de consumo necessária para a sua execução. Este processo ETF1 esta baseado na existência de uma lâmina de silício pré-processada, onde já foram realizados todas as etapas iniciais de processo, bem como a deposição do primeiro nível de metal (M1), do isolante dielétrico e, do segundo nível de metal (M2). Esse processo foi extensivamente discutido com vários pesquisadores do ASP/MP – Bélgica – como parte da atividade de Pós-Doutorado/1993 e foi, na época, considerado realizável. 0 processo ETF1-EB/GA compreende 2 etapas estruturais, a saber: 1. abertura das interconexões do metal 2; 2. formação da camada passivadora com abertura dos contatos. Incluso a essas etapas estruturais, esse processo possui:

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  1. 1. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 1CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MCentro de Pesquisas Renato Archer - CenPRA.Laboratório de Tecnologia de Gestão EmpresarialRodovia D.Pedro 1, Kml43,5 - CEP 130893-120Campinas - SPTel. : (01 92) 3746.6206Fax.: (0192) 3746.6028AUTOR: Dr. A.J. BALLONIPROCESSO INTEGRADO ETF: EB/GA.PROTOTIPAGEM RÁPIDA DE CIRCUITOSINTEGRADOS.ÍNDICE pag.:Resumo. 01I - Introdução. 03Informações Básicas sobre Processos e Equipamentos. 05II - Fluxograma de Processo ETF1-EB/GA. 06I I I - ETF-EB/GA: Equipamentos & Receitas. 11IV - ETF-EB/GA: 21vi.a . Detalhamento Técnico do ETF1-EB/GA.vi.b . Introdução a Caracterização Estrutural.vi.c . Estimativa dos Tempos da Etapas de ProcessoV - Acessórios & Materiais de Consumo 34VI - PERSPECTIVAS PARA O ANO DE 1999. 38VIII - Referências 40RESUMO.Visando a execução do projeto "Prototipagem Rápida de Circuitos Integrados" fase ETF1-EB/G.A. (ETAPAS FINAIS COM UM NÍVEL DE METAL, "GATE 2500 por LitografiaEletrônica), elaboramos um fluxograma completo das etapas de processo para etapas finaisa partir de um nível de metal (ETF1), bem como especificamos a lista de equipamentos,acessórios e materiais de consumo necessária para a sua execução. Este processo ETF1 estabaseado na existência de uma lâmina de silício pré-processada, onde já foram realizados todasas etapas iniciais de processo, bem como a deposição do primeiro nível de metal (M1), doisolante dielétrico e, do segundo nível de metal (M2). Esse processo foi extensivamentediscutido com vários pesquisadores do ASP/MP – Bélgica – como parte da atividade de Pós-Doutorado/1993 e foi, na época, considerado realizável.0 processo ETF1-EBIGA compreende 2 etapas estruturais, a saber:1. abertura das interconexões do metal 2;2. formação da camada passivadora com abertura dos contatos.Incluso a essas etapas estruturais, esse processo possui:
  2. 2. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 2CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M1. etapas litográficas do metal 2 e da camada de passivação, para as quais sendo usados umconfigurador por feixe eletrônico (litografia por escrita direta);2. etapa de corrosão seca do metal, para o qual será usado equipamento tipo "RIE/plasmaetcher, uP";3. etapa de aberturas dos contatos, com utilização de uma fotoalinhadora (máscarasconfiguradas eletronicamente para os "bonding pads") e, corrosão úmida do Si02.As etapas do processo ETF1-EBIGA, apresentados detalhadamente neste trabalho, foramintensivamente discutido com pesquisadores dos seguintes Centro de Pesquisas (*):I/3 - “Thompson Composand Spatiaux”, (France), ANO: 1990;II/3 - “Interuniversity Microelectronic Center” (IMEC/Bé1gica), ANO: 1992;III/3 - “Fundação CTI”(Pesquisadores do LMCI), ANO: 1993;(*) Cópias da versão final foram distribuídas pelo LMCI aos Laboratórios do IM paracriticas e continuidade ao processoFinalmente, na primeira fase do projeto "GATE ARRAY", o processo ETF1-EB/GA seráexecutado "dummies wafers"(lâminas de 3” e lâminas de 5”) com o propósito de se geraruma curva de aprendizagem necessária para a implantação do processo emlâminas com dispositivos (transistores, Ml, isolante e M2).Palavras-chavemicroeletrônicagate array com 2 níveis de metaisASICplasma etching e experimentos projetadoslitrografia eletrônica e óticaprocessamento físico químico
  3. 3. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 3CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MI - INTRODUÇÃO.0 atendimento da fabricação de circuitos integrados com matrizes de portas ("gate array")considera a aquisição de lâminas pré-processadas, onde para obtenção do circuito integrado final énecessário efetuar o roteamento do circuito, o que configura a Prototipagem Rápida de CircuitosIntegrados [01] . Na consecução deste objetivo, a tecnologia é baseada em processos físico-químicos, nos quais inclui, para o caso do processo eletrônico, a escrita direta por feixe deelétrons do Laboratório de Litografia do IM/CTI e, para o processo óptico (abertura dos "bondingpads"), uma fotoalinhadora do Laboratório de Mostradores e Informações do IM/CTI [02].Para a realização do Projeto ETF1-EB/GA, toma-se como ponto de partida uma lâmina de silíciopré-processada onde foram realizadas as etapas iniciais de processo até o nível de deposição dasegunda camada de metal. São então configuradas as linhas de interconexão nesta segundacamada de metal (M2-Al), usando-se do processo fotolitográfico de escrita direta por feixeeletrônico do Laborat6rio de Litografia (L.L.) .Após a etapa de corrosão seca do alumineo (formação das interconexões do M2 via "RIE plasmaetcher uP"), realizada pelo Laboratório de Manufatura de C.I. (L.M.C.I.), será depositado tambémpelo L.M.C.I. a camada de passivação (proteção da lâmina). A configuração dos contatos (PADsSiO2) será realizada por via óptica, através da utilização de uma fotoalinhadora do Laboratório deMostradores e Informação (L.M.I.) [02], ou também pelo LL.A abertura dos contatos por via úmida será realizada pelo L.M.C.I. e máscaras configuradas peloL.L.Na primeira fase do projeto "Gate Array", o processo ETF1-EB/GA será executado sobre"dummies wafers", sem topografia, fabricados e metalizados no BRASIL, com o propósito de segerar uma curva de aprendizagem necessária para a implantação sólida do processo em lâminascom dispositivos [02,03]. (transistores, Ml, isolante e M2). Numa fase posterior, deverão serusadas lâminas dummy (apenas M2 depositado, com), da Heliodinâmica e em fase adiantada dedesenvolvimento do processos, lâminas da ES2 (European Silicon Centre)/FRANÇA, para,finalmente, o processo "GATE ARRAY", i.e., lâminas com dispositivos.Este trabalho "Processo ETF1-EB/GA" possui 8 seções a saber:A seção II - "Fluxograma de Processo ETF1-EB/GA, apresenta de forma compacta o fluxogramade processo ETF1-EB/GA, que será desenvolvido em detalhes nas próximas seções.A seção III - ETF1-EB/GA: Equipamentos & Receitas", apresenta todas as etapas de processoprevistas para o ETF1/GA (FLUXOGRAMA DE PROCESSOS), associadas aos equipamentos deprocesso já existentes no CTI/IM, bem como as respectivas receitas ou variações que poderãoserem adotadas para a consecução do trabalho.
  4. 4. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 4CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MO FLUXOGRAMA BÁSICO DE PROCESSOS [01], obtido após intenso estudo bibliográfico[no qual informações de processos foram anexadas, referenciadas e conservadas nesta versãoV.99], foi também apresentado e intensamente discutido com vários pesquisadores internacionais.Destacamos as colaborações da Thompson Composant Spatiaux, resultando na referência [03] edo IMEC/ASP/Bélgica, sendo os principais resultados apresentados na referência [04].Finalmente, o trabalho foi discutido internamente com o grupo de processos do LMCI/IM.Cópias deste documento, por solicitação do DIM e chefia do LMCI, foi entregue a todos oslaboratórios do IM com o objetivo de se ampliar as discussões e colocar o projeto em prática[05]. Uma publicação resumida da referência [01] foi solicitada oficialmente ao DIM [06] em1991 ! .A seção IV - "Detalhamento técnico do processo ETF1-EB/GA, descreve o porque de algumasetapas, uso alternativo de equipamentos e suas possíveis implicações no processo, e dá outrasinformações pertinentes .A seção V - "Acessórios & materiais de consumo apresenta os materiais de consumo/acessóriosbásicos tais como "wafers carriers", pinças, "twezers", "storage boxes", "vaccum pincetes" , alcoolisopropilico, "stripper" de resiste etc. e sua correlação direta com a etapa de processo onde serãoutilizados. As seções VI temos as perspectiva para o projeto "Perspectiva" e na SeçãoVII a“SITUAÇÃO ATUAL: ANO 1999”, prevista para acontecer no presente ano [07, 08].Finalmente na seção VIII temos as referências.A seguir, a seção I.1 apresenta algumas informações básicas sobre a lâmina de Si e processos.
  5. 5. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 5CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MINFORMAÇÕES BASICAS SOBRE PROCESSOS E EQUIPAMENTOS.ORIGEM DA LÂMINA :"SILICON MANUFACTURING CENTRE FOR ES2(FRANÇA)" - (ES2 - EUROPEAN SILICON CENTRE)RESISTIVIDADE : 4 - 6 ohm cm (poderá variar com o processo).ORIENTAÇÃO CRISTALINA : <100>DOPAGEM TIPO : PACABAMENTO : Segundo nível de metal já depositado, mas não configurado.DIÂMETRO DA LÂMINA : 6” (150mm)TIPO DE LIGA DO METAL : AlSiTiTOPOGRAFIA : Existirá topografia quando substrato não for plano ou, quando osubstrato não for planarizado por processo SOG.Esta informação deverá ser fornecida pela ES2.PERDA DO DIELÉTRICO : A máxima perda de SiO2 permitida durante a etapa de formação das(isolante interconexões do Metal 2 (ver etching) será definida pela engenharia deentre processo do CTI/IM. Esta perda depende da topografia da 1âmina.metais)LÂMINA PARA CONTROLE :0 número de lâminas necessárias para realização do controle de processoDE PROCESSO (inspeção visual, perfil/SEM, resistividade, etc) está definido pelaengenharia de processo do CTI/IM.GASES A DISPOSIÇÃO NO CTI/IM/LMCI: BCL3, CL2, CF4, SiH4, PH3, O2, Ar, H2,N2, E 10%H2/90%N2 (forming gas).BCl3, Cl2 e PH3 estão vencidos: aguardando resultado de contatos realizados paraadquirir produtos em condições de uso..DUMMIES WAFER : Serão utilizados dummies wafer da: Heliodinâmica, IMEC,ES2 e finalmente os “DEVICE WAFER” da ES2.40 lâminas de DIA=3” com 1.0 um de Al, sem topografia, depositados pelo Sputerring do CPqD.30 lâminas de DIA=3” com 1.0 um de Al, com topografia, depositados pelo Sputerring do CPqD.25 dummies wafer da ES2 de DIA=6”, com topografia e 20 device wafer da ES2.PROJETO EXPERIMENTO: Será utilizado o software: RS1: Método das RespostasSuperficiais.END POINT DETECTOR : Está aguardando desembaraço alfandegário.
  6. 6. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 6CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MII - FLUXOGRAMA DE PROCESSO ETF1-EB/GA.Esta seção apresenta de forma compacta, as etapas fundamentais do processo ETF1-EB/GA.Este fluxograma detalhado deverá, após compartilhado com equipe Responsável peloProjeto Prototipagem Rápida [07], ser aperfeiçoado com a introdução de versões atualizadasobtidas após rodadas experimentais nos laboratórios, tornando-se o documento básico no que serefere a informações relacionadas com equipamentos & receitas (seção III) e, detalhamentotécnico (seção IV) para a consecução. A consecução do projeto Prototipagem Rápida de CI’s estásendo viabilizada via “Projeto Associado 02A .20 Processo ETF.5S” [08] .1 - ETAPA LITOGRÁFICA DO M2PASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas0. < INSPEÇÃO > : INSPEÇÃO VISUAL DA LÂMINA :0.1 - INSPEÇÃO VISUAL DA LÂMINA .1. < LITOGRAFIA M2 >< LITOGRAFIA M2 > : LITOGRAFIA DO AlSi (1%) Ti (0.15%) :1.1 - LIMPEZA DO WAFER.1.2 - S.ECAR LÂMINA (DESIDRATAÇÃO) .com chapa quente OU forno1.3 - APLICAÇÃO DE PROMOTOR DE ADESÃO.1.4 - APLICAÇÃO DE RESISTE1.5 - CURA PARA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE1.6 - EXPOSIÇÃO1.7 - REVELAÇÃO1.8 - INSPEÇÃO VISUAL1.9 - MEDIDAS
  7. 7. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 7CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M1.10 - CURA COMPLETA DO RESISTE.1.11 - REMOCAO DE RESÍDUOS DE RESISTE (ash flash).1.12 - INSPEGAO VISUAL.1.13 - MEDIDAS.1.14 - TRANSPORTE.2 - ETAPAS DE FORMAÇÃO DAS INTERCONEXÕESPASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas2. < CORROSÃO A SECO > : CORROSÃO DO METAL 2: INTERCONEXÕES.2.1 - SECAR LÂMINA (DESIDRATAÇAO).com chapa quente OU com forno2.2 - PREPARAÇÃO DA CÂMARA2.3 - ESTABILIZAÇÃO DOS GASES: REMOÇÃO DA A12O3.2.4 - REMOÇÃO DA CAMADA DE A1203 (breakthrough).2.5- ESTABILIZAÇÃO DOS GASES: CORROSÃO DO M2.2.6 - CORROSÃO DO AlSi(l%)Ti(0.5%)2.7 - OVERETCHING.lâmina sem topografia (PLANARIZADA) OUlâmina com topografia (NAO PLANARIZADA) .2.8 - TRATAMENTO ANTI CORROSÃO (passivação).Lâmina sem topografia (PLANARIZADA) OULâmina com topografia (NAO PLANARIZADA).2.9 - INSPEÇÃO VISUAL.2.10 - TRANSPORTE.
  8. 8. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 8CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M3 - ETAPA DE REM0ÇÃO DO RESISTEPASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas3. REMOCAO DO RESISTE : REMOÇÃO DO RESISTE ELETRÔNICO.3.1 - REMOÇÃO SECA DO RESISTE.MODO RIE ou MODO PLASMA.3.2 - REM0ÇÃO ÚMIDA DO RESISTE.4 - ETAPA DE DEPOSIÇÃO DA CAMADA DE PASSIVAÇÃOPASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas4. < DEPOSIÇAO DA CAMADA PASSIVADORA > : DEPOSIÇÃO DO SiO2:PASSIVAÇÃO.4.1 - SINTERIZAÇÃO.4.2 - DEPOSICAO DA CAMADA DE PASSIVAÇAO.4.3 - MEDIDAS DE STRESS.4.4- TRANSPORTE.5 - ETAPA LITOGRÁFICA DOS PADSPASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas5. < LITOGRAFIA DOS PADS> : LITOGRAFIA DA PASSIVAÇÃO: SiO2(100X100 um).PROCESSOS POSSÍVEIS: 5.1 RESISTE ÓPTICO) OU5.2 RESÍSTE ELETRÔNICO)5.1 - RESISTE ÓPTICO.
  9. 9. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 9CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M5.1.A - MÁSCARA DO L.L.5.1.B - LIMPEZA DO WAFER.5.1.C - SECAR LÂMINA (DESIDRATAQAO).com chapa quente OU com forno5.1.D - APLICAÇÃO DE PROMOTOR DE ADESÃO.5.1.E - APLICAÇÃO DE RESISTE ÓPTICO.5.1.F - CURA PARA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE.5.1.G - ALINHAMENTO E EXPOSIÇÃO POR U.V.5.1. H - REVELAÇÃO.5.1.I - INSPEÇÃO VISUAL.5.1.J - CURA COMPLETA DO RESISTE.5.1.K - TRANSPORTE.5.2 - RESISTE ELETRÔNICO (PROCESSO ALTERNATIVO).5.2.A - LIMPEZA DO WAFER.5.2.B - SECAR LÂMINA (DESIDRATAQAO).com chapa quente OU com forno5.2.C - APLICAÇÃO DE PROMOTOR DE ADESÃO.5.2.D - APLICAÇÃO DE RESISTE.5 - ETAPA LITOGRÁFICA DOS PADSPASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas5.2.E - CURA PARA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE5.2.f - EXPOSIÇÃO
  10. 10. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 10CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M5.2.G - REVELAÇÃ0.5.2.H - INSPEÇÃO VISUAL.5.2.I - CURA COMPLETA DO RESISTE.6 - ETAPA DE ABERTURA DOS CONTATOS6. < CORROSÃO (ÚMIDA DO SiO2 > : ABERTUPA DOS CONTATOS.(100X100um).6.1 - CORROSÃO ÚMIDA.7- ETAPA DE REMOCAO DO RESISTEPASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas7. < REMOÇÃO DO RESISTE >: REMOÇÃO DO RESISTE ELETRONICO.7.1 - REMOÇÃO SECA.MODO RIE OU MODO PLASMA.7.2 - REMOÇÃO ÚMIDA.NOTA: PARA 0 CASO DE RESISTE ÓPTICO, REPETIR AS ETAPAS 7.18 - ETAPA DE FORMAÇAO DA JUNÇÃO METÁLICAPASSOS DE PPOCESSOS: Para informações detalhadas ver seção III: Equipamentos & Receitas8. < SINTERIZAÇÃO > : FORMAÇÃO DA JUNÇÃO METÁLICA8.1 - SINTERIZAÇÃO.8.1.A - limpeza:8.1.B - formação da junção metálica:
  11. 11. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 11CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MIII - EQUIPAMENTOS & RECEITAS.Esta seção apresenta todas as passos de processo previstas para o ETF1-EB/GA, associadas aosequipamentos de processo já existentes no CTI/IM, bem como as respectivas receitas ouvariações de processo/equipamento que poderão ser adotadas [SUGESTÕES COM BASE EMEXPERIÊNCIA OBTIDA NO IMEC/Bélgica] para a consecução do trabalho.Este fluxograma de processo, originalmente baseado nas referências [01, 03], após ter sidoapresentado e criticado construtivamente pelo Pesquisador ALAN REY [03] foi, em seguidatambém apresentado e intensivamente criticado pelos Pesquisadores do IMEC/ASP/Bé1gica e naseguinte ordem cronológica [04]:1) - Herman Meynem (responsável pelo DLM),2) - Pascal de Geyter (responsável pelo Dry etching),3) - Jean Roggean (responsável pelo Backside/Package),4) - Herman Meynem (responsável pelo DLM),5) - Pascal de Geyter (responsável pelo Dry etching),6) - Rick Jonckeheere (responsável pela litografia eletrônica).Após este intenso trabalho, o mesmo foi apresentado aos pesquisadores do CTI/IM/LMCI.Considerações foram obtidas do Sr. Marco Iacovacci (reponsável pela etapa de limpeza) e Sr.Ricardo Donaton (responsável pela etapa de metalização), objetivando o aperfeiçoamento dodocumento relativa as suas respectivas responsabilidades.ETAPA LITOGRÁFICA DO M2PASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico - Seção IV.EQUIPAMENTO:0. < INSPEÇÃO > : INSPEÇÃO VISUAL DA LÂMINA:0.1 - INSPEÇÃOVISUAL DA LÂMINA . OLHO NÚREJEIÇÃO OU ACEITAÇÃO.1. < LITOGRAFIA M2 >< LITOGRMIA M2 > : LITOGRAFIA DO AlSi(l%)Ti(0.15%):1.1 - LIMPEZA DO WAFER. WAFER WASHER
  12. 12. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 12CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2Mlavar a lâmina com água D.I, sem fricção. E SPIN DRYERtempo t = 120 seg.1.2 - SECAR LÂMINA (DESIDRATAÇÃO). HOT PLATE1.2.A - com chapa quenteTemperatura T = [120,140] C,tempo t = 90 seg.OU PROCESSO ALTERNATIVO:1.2.B - com forno OVENTemperatura T = ?t = 15 min.1.3 - APLICAÇÃODE PROMOTOR DE ADESÃO. HEADWAY SPINNERHMDS: [4 , 6] ml , [3000 , 6000] rpmtempo t = [20 , 30] seg.1.4 - APLICAR,AO DE RESISTE. HEADWAY SPINNERespessura: [1.5 , 2.2]um1.5 - CURA PAPA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE. HOT PLATETemperatura T = [120,140] C, tempo t=90 seg.1.6 - EXPOSIÇÃO. EBMF 10.5-20kVdose D = [40,60] uC/cm2corrente I = [3 ,7 ] nA1.7 - REVELAÇÃO. APT91551.8 - INSPEÇÃOVISUAL. MEIJI1.9 - MEDIDAS. OSI-20011.10 - CURA C0MPLETA DO RESISTE.Temperatura T = [120, 140] C, HOT PLATEtempo t = 90 seg.1.11 - REM0ÇÃO DE RESIDUOS DE RESISTE (ash flash) . PE 80Sfluxo de 02: [40, 80]sccmpressão : [1, 10 ]mTpolarização DC : [20, 80 ]potência: [400, 600]Wtempo : [20,60] seg.1.12 - INSPEÇÃO VISUAL. MEIJI1.13 - MEDIDAS. OSI-2001
  13. 13. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 13CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M1.14 - TRANSPORTE.transportar lâminas para o LMCI. PORTA LÂMINASETAPA DE FORMÇÃO DAS INTERCONEXÕES DO M2PASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico-Seção IV.EQUIPAMENTO:2. < CORROSÃO A SECO >: CORROSÃO DO METAL 2: INTERCONEXÕES.(A1Si(l%)Ti(0.15%)).2.1 - SECAR LÂMINA (DESIDRATAÇÃ0).2. l. A - com chapa quente HOT PLATET = [120,140] C, t = 90 seg.OU (PROCESSO ALTERNATIVO)2.1.B - com forno OVENT = ?, t= 15 min.2.2 - REPARARAO DA CÂMARA RIE 80uP1. eletrodo inferior: T = [30,40] C,2. temperatura da câmara: T = [70,801 C,3. pressão de fundo: P= lo-4Torr,4. colocar gases de processo (etapas 2.3 até 2.8),5. iniciar ataque em 2 "dummies wafers" (seguir receita),6. DESENVOLVER O PROCESSO VIA LÂMINAS DE Si DAHELIODINÂMICA . DIA=3”7. após lâmina "dummy, idem para lâmina com dispositivo da ES2.2.3 - ESTABILIZAÇÃO DOS GASES: REM0ÇÃO DA A1203. RIE 80uPpreparação para . a etapa de "breakthrough":fluxo de BC13 = [80,100] sccm,fluxo de C12 = [60,100] sccm,fluxo de N2 = [40,60] sccm,pressão = [150,250] mtorr,tempo = 15 seg.2.4 - REMOCAO DA CAMADA DE A1203 (breakthrough). RIE 80uPetapa de "breakthrough" após estabilização dos fluxos dos gases(receita etapa 2.3):
  14. 14. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 14CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2Mpotência P = [300,400] W,tempo t = [10,20] seg.2.5 - ESTABILIZAÇÃO DOS GASES: CORROSÃO DO M2. RIE 80uPpreparação para a etapa de corrosão do AlSiTi:fluxo de BC13 = [20,40] sccm,fluxo de C12 = [40,60] sccm,fluxo de N2 = [30,50] sccm,fluxo de CH4 = [10,20] sccm,pressão p = [150,275] mtorr,tempo t = 15 seg.2.6 - CORROSÃO DO AlSi(l%)Ti(0.15%) RIE 80uPetapa de corrosão do M2 após estabilização dos fluxosdos gases (receita etapa 2.5) com:potência P = [175,275] W,tempo t = end point EPD/OXFORD2.7 - OVERETCHING. RIE 80uP2.7.A - Lâmina sem topografia (planarizada):sem estabilização do fluxo dos gases.fluxo de BC13 = [20,40] sccm,fluxo de C12 = [20,40] sccm,fluxo de N2 = [30,50] sccm,fluxo de CH4 = [10,20] sccm,pressão p = [200,300] mTorr,potência P = [70,130] W,tempo t t = [20,30] seg.OU2.7.B - Lamina com topografia (não planarizada):B.1 - ESTABILIZAÇÃ0 DOS GASES.preparação para etapa de "overetching:fluxo de BC13 = [20,40] sccm,fluxo de C12 = [20,40] sccm,fluxo de N2 = [30,50] sccm,fluxo de CH4 = [10,20] sccm,Press5o p = [200,300] mtorr,tempo t = 20 seg.B.2 - "OVERETCHING" DO M2.etapa de overetching" do AlSi(0.5%)Ti(l%) após estabilização dos fluxos dosgases: potência P = [75,125] W,tempo t = [20,30] seg.
  15. 15. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 15CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M2.8 - TRATAMENTO ANTI CORROSÃO (passivação) .2.8.A - LÂMINA sem topografia (PLANARIZADA).Al - etapa de prevenção de anti corrosão: PE 80Sfluxo de CF4 = [75,125] sccm,fluxo de 02 = [2,6] sccm,Pressão p = [250,350] mtorr,potência P = [75,125]Wtempo t = [10,30] seg.ou (PROCESSO ALTERNATIVO)A2 - etapa de prevenção de anti corrosão: BANCADA QUÍMICAágua DIt= [7, 15] min2.8.B - LÂMINA com topografia (NAO PLANARIZADA).Bl - etapa de prevenção de anti corrosão: PE 80SCF4 = [75,125] sccm,02 = [2,6] sccm,p = [250,350] mtorr,P = [75,125] Wt = [20,401 seg.OU PROCESSO ALTERNATIVOB2 -prevenção de anti corrosão: BANCADAQUÍMICAágua DItempo t = [7, 15] min2.9 - INSPEÇÃO VISUAL. OPTPHOT 662.10 - TRANSPORTE.transportar lamina(s) teste(s) para o LACAM PORTA LÂMINASpara observar perfil/resíduos [SEM]ETAPA DE REM0ÇAO DO RESISTEPASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico-Seção IV.EQUIPAMENTO:
  16. 16. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 16CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M3. < REMOCAO DO RESISTE >: REMOÇÃO DO RESISTE ELETRONICO.3.1 - REMOÇÃO SECA DO RESISTE. PE 80SMODO PLASMAfluxo de 02: [200,400] sccm,pressão: [500,700] mtorrpotência: [550,750] Wtempo : = [20,40] min,tempt. câmara : [80,110] C.3.2 - REMOÇÃO ÚMIDA DO RESISTE. BANCADAQUÍMICAa) removedor de resiste eletrônico (dirty MICROSTRIP 2001),potência de ultra-som reduzida Ps = (50% !!) W, t = [10, 20] min, T = [80,90] C,b) removedor de resiste eletrônico (clean), repetir as mesmas condições apresentadasem a): removedor, potência, temperatura e, tempo.c) alcool isopropilico, t = [2,4] min,d) lavar com água D.I. (sem fricção), WAFER WASHERe) secar lâmina. SPIN DRYERETAPA DE DEPOSIÇÃO DA CAMADA DE PASSIVAÇÃO.PASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico-Seção IV.EQUIPAMENTO:4. < DEPOSIÇAO DA CAMADA PASSIVADORA > : DEPOSIÇAO DO SiO2:PASSIVAÇÃO.4.1- SINTERIZAÇÃO. THERMCO MBforming gás N2/10%H2 , Temperatura T = 420 C, tempo TOTAL t = 40 min (*).(*) - Considerar os seguintes tempos:·tempo de entrada (t e ), com velocidade constante de introdução das lâminas: te= 10 min,·tempo de estabilização do fluxo de gás (tf): tf = 5 min,. tempo de sinterização (TH): t H = 20 min.tempo de saída (t S), COM VELOCIDADE CONSTANTE DE RETIRADA DALÂMINAS: tS=10 min4.2 - DEPOSIÇÃO DA CAMADA DE PASSIVAÇÃO APCVD/VAPOX-5000
  17. 17. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 17CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M4.3 - MEDIDAS DE STRESS. IONIC4.4 - TRANSPORTE.transportar lâminas para o L.L. PORTA LÂMINASETAPA LITOGRÁFICA DOS PAD’SPASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico-Seção IV.EQUIPAMENTO:5. < LITOGRAFIA DOS PADS> : LITOGRAFIA DA PASSIVAQAO: SiO2.[100X100um] .PROCESS0S POSSÍVEIS 5.1 (RESISTE ÓPTICO) OU 5.2 RESISTE ELETRONICO) .5.1 - RESISTE ÓPTICO.5.1.A - MÁSCARA DO L.L. EB-10.1-20Kvmascaras configuradas ELETRÔNICAMENTEpara os "bondinG AND PAD’S :100x100um5.1.B - LIMPEZA DO WAFER. WAFER WASHERlavar a lâminas com água DI, sem fricção Etempo t= 120 SEG SPIN DRYER5.1.C - SECAR LÂMINA (DESIDRATAÇÃ0). HOT PLATEC.1 - com chapa quenteTemperatura T = [120,140] C,tempo t = 90 seg.OU [PROCESSO ALTERNTIVO]C.2 - com forno OVENT = ?, t=15 min.5.1.D - APLICAÇÃO DE PROMOTOR DE ADESÃO HEADWAY SPINNERvolume de HMDS Vol = [4 , 6] ml ,velocidade de rotação do Vr = [3000 , 6000] rpmTempo t = [20,30]SEG.5.1.E - APLICAÇÃO DE RESISTE ÓPTICO. HEADWAY SPINNER
  18. 18. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 18CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2Mespessura: [3.0 , 3.5] um5.1.F - CURA PARA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE. HOT PLATETemperatura T = [120,140] C,tempo t = 90 seg.5.1.G - ALINHAMENTO E EXPOSIÇÃO POR U.V ORIELCORPORATION5.1.H - REVELAÇÃO. BANCADA QUÍMICAH.1 - solução propostarevelador: AZ 312 MIFT = ? , t = ?OU (PROCESSO ALTERNATIVO)H.2 - solução alternativa APT 91555.1.I - INSPEÇÃO VISUAL. MEIJI5.1.J - CURA COMPLETA DO PESISTE. HOT PLATEtemperatura T = [120, 140] C,tempo t = 90 seg.5.1.K - TRANSPORTE.transportar laminas para o LMCI. PORTA LÂMINAS5.2 - RESISTE ELETRÔNICO (PROCESSO ALTERNATIVO).5.2.A - LIMPEZA DO WAFER. WAFER WASHERlavar a lâmina com água D.I, sem fricção.tempo t = 120 seg. SPIN DRYER5.2.B - SECAR LÂMINA (DESIDRATAÇÃO).B.1 - com chapa quente HOT PLATETemperatura T = 120,140] C,TEMPO: t = 90 seg.OU (PROCESSO ALTERNATIVO) OVENB.2 - com fornoT = ?, t= 15 min.5.2.C - APLICAÇAO DE PROMOTOR DE ADESÃO. HEADWAY SPINNERvolume de HMDS vol = [4 , 6] ml ,velocidade de rotação Vr = [3000 , 6000] rpm
  19. 19. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 19CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2Mtempo t = [20 , 30] seg.5.2.D - APLICAGAO DE PESISTE. HEADWAY SPINNEREspessura: [3.0 , 3.5] um5.2.E - CURA PAPA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE. HOT PLATE5.2.F - EXPOSIÇÃO. EBMF 10.5-20Kvdose D = [40,60] uC/cm2corrente I = [3 ,7] nA5.2.G - REVELACA0. APT 91555.2.H - INSPEÇÃO VISUAL. MEIJI5.2.I - CURA COMPLETA DO RESISTE. HOT PLATET = [120, 140] C,t = 90 seg.ETAPA DE ABERTURA DOS CONTATOSPASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico-Seção IV.EQUIPAMENTO:6. < CORROSÃO ÚMIDA DO SiO2 > : ABERTURA DOS CONTATOS.[100x100um]6.1- CORPOSAO ÚMIDA. BANCADA QUÍMICA6.1.A - solução proposta:NH4F:HF:CH3COOH (8:1:1), t=[2,4] min.lavar lâmina. WAFER WASHERsecar lâmina. SPIN DRYEROU (PROCESSO ALTERNATIVO)6.1.B - solução alternativa:HF ou BHFlavar lâmina. WAFER WASHERsecar lâmina. SPIN DRYERNOTA: PARA REMOVER SiO2:USA-SE HF(2%): 3.3 litros de H20 DI + 0.15 litros de HF(2%) - etch rate - 74OA/min.
  20. 20. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 20CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2METAPA DE REM0ÇAO DO RESISTEPASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico-Seção IV.EQUIPAMENTO:7. < REMOÇÃO DO RESISTE >: REMOÇAO DO RESISTE ELETRONICO.7.1 - REMOÇÃO SECA. PE 80S- MODO PLASMAfluxo de 02 = [300,400] sccm,pressão p = [500,700] mtorr,potência P = [550, 750] W,tempo t = [20,40] min.7.2 - REMOÇÃO ÚMIDA. BANCADA QUÍMICAa) removedor de resiste eletrônico (dirty MICROSTRIP 2001),potência de ultra-som reduzida Ps = (50% W, t = [10, 20] min, T = [80,901 C,b) removedor de resiste eletrônico (clean), repetir as mesmas condições apresentadasem a) removedor, potência, temperatura e, tempo.c) alcool isopropilico, t = [2,4] min,d) lavar com água D.I. (sem fricção), WAFER WASHERe) secar lamina. SPIN DRYERNOTA: PARA 0 CASO DE RESISTE ÓPTICO, REPETIR AS Etapas 7.1 E 7.2.ETAPA DE FORMAÇÃO DA JUNÇÃO METALICAPASSOS DE PROCESSOS: Para maiores informações ver detalhamento técnico-Seção IV.EQUIPAMENTO:8 < SINTERIZAÇAO > FORMAÇAO DE JUNÇÃO METALURGICA.8.1- SINTERIZAÇÃ0. THERMCO MB8.1.A - limpeza:a) removedor de resiste eletrônico (dirty MICROSTRIP 2001), SEM potênciade ultra-som e, t = [10, 20] min, T = [80,90] C,b) removedor de resiste eletrônico (clean), repetir as mesmas condiçõesapresentadas em a): removedor, temperatura e, tempo.
  21. 21. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 21CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2Mc) alcool isopropilico, t = [2,4] min,d) lavar com água D.I. (sem fricção), WAFER WASHERe) secar Lâmina. SPIN DRYER8.1.B - FORMAÇAO DE JUNÇÃO METALURGICA.forming gás N2/10%H2 , Temperatura T = 420 C, tempo TOTAL t = 40 min (*).(*) - Considerar os seguintes tempos:·tempo de entrada (t e ), com velocidade constante de introdução das lâminas: te= 10 min,·tempo de estabilização do fluxo de gás (tf): tf = 5 min,. tempo de sinterização (TH): t H = 20 min.tempo de saída (t S), COM VELOCIDADE CONSTANTE DE RETIRADA DALÂMINAS: tS=10 min
  22. 22. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 22CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MIV -DETALHAMENTO TÉCNICO DO PROCESSO ETF1-EB/G.AEsta seção apresenta, sempre que possível, uma explicação complementar para cada etapa deprocesso mostrada na seção III - "Fluxograma de processo ETF1-EB/GA" . Para estedetalhamento técnico, foram conservados os equipamentos e a seqüência de processo da seção III,porém, as receitas foram omitidas.Note-se que os comentários apresentados aqui são sugestões/propostas provindas das discussõescom colegas pesquisadores [01, 03 e 04]. Essas sugestões, para a época que esta versão foiescrita [1993] , se enquadravam realisticamente no processo ETF1-EB/GA. Informaçõesprovenientes de outras referências serão citadas no texto.ETAPA LITOGRÁFICA DO M2PASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO .EQUIPAMENTOS:0. < INSPEÇÃO > : INSPEÇÃO VISUAL DA LÂMINA :0.1 - INSPEÇÃO VISUAL DA LÂMINA . OLHO NO.EREJEIÇÃO OU ACEITAÇÃO. OPTPHOT 66.Olhar em tangente e verificar a existência de defeitos.Examinar em 5 pontos de cada lâmina (N., S., L., 0., Centro),com microscópio e verificar aexistência de defeitos. Note que deverá ser definido quais serão as lâminas utilizadas paracontrole de processo (ver seção I.1).-Como sugestão, poderíamos adotar o critério de se examinar5 lâminas de um lote de 25: a primeira, a sexta, a décima primeira, e a vigésima primeira. Outrapossibilidade, seria, como inicialmente teremos pouca lâminas, examinar todas. Esteprocedimento (5 em 25) ou todas deverá ser estendido a todo o processo (ver seção I.1).1. < LITOGRAFIA M2 > : LITOGRAFIA DO AlSi(l%)Ti(0.5%):1.1 - LIMPEZA DO WAFER. WAFER WASHERlavar a lâmina sem fricção. SPIN DRYER.1. 2 - SECAR LÂMINA (DESIDRATAÇAO) .A desidratação É dependente do tipo de resiste em uso, para o caso de resiste CMS, T = 15OC e t= 30 seg. É suficiente. HOT PLATE.OVEN.Cuidado com as micro gotas de água na lâmina: "local wafer cooking".
  23. 23. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 23CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M1.3 - APLICAÇÃO DE PROMOTOR DE ADESÃO. HEADWAYSPINNER.A função do HMDS É de minimizar ou prevenir "undercutting" da interface do metal e o resistedurante a etapa de ataque. Sua aplicação depende do resiste, E para o caso de resiste eletrônicoCMS, O HMDS não É necessário.Promotores de adesão são compostos que contém grupo de silana em sua estrutura . 0 HMDS(Hexa Metil Di Silana) possui a seguinte f6rmula estrutural (CH3)3Si-(NH)-Si(CH3)3 . Quandousado, acredita-se que ocorram dois tipos de reações: na primeira etapa o HMDS remove a águaadsorvida na superfície do substrato e numa segunda etapa, reduz a energia superficialpela reação com ligações ATIVAS DE HIDROGÊNIO .... É aconselhável trabalhar comtemperaturas acima da temperatura ambiente com este tipo de reagente(HMDS).1.4 - APLICAGAO DE RESISTE. HEADWAY SPINNER.Em geral, para os metais se usa resiste eletr6nico tipo CMS.A espessura deve ser suficiente para cobrir os "hillocks".Note que os passos 1. 3 (promotor de adesão) até 1.7 (revelação) dependem fortemente datopografia da lâmina da ES2 (planarizada ou não) . Caso a lâmina não seja planarizada, seránecessário o uso de um processo de tres camadas (three layer): resiste/SOG/resiste, sendo o SOGremovido por plasma de flúor. A camada de resiste (top layer) devera ser bem fina a fim deimpedir o aparecimento de "bridges" (stringer). Neste caso, o SOG poderia ser removido peloequipamento PE 8OS, - ver etapa 3.1 "remoção seca do resiste".1.5 - CURA PAPA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE HOT PLATE.O processo de cura depende do resiste, Para o caso de resiste eletrônico CMS, T= 130 C,e t= 30 seg. deve ser suficiente1.6 - EXPOSIÇÃO EBMF 10.5 -2OkV.Etapa crítica: testar outras condições1.7 - Revelação: APT9155.Reveladores são usados para dissolver as regiões sensibilizadas (ou não) do resiste e permitir quedeterminadas padrões sejam mantidos para serem definidos pela etapa de corrosão seca (definidaseguir)A melhor condição para revelação devera ser obtida experimentalmente. 0 tempo de revelaçãopode comprometer o processo, por exemplo alterar a largura da linha. 0 APT9155 já possui oprocesso de lavagem.1.8 - INSPEÇÃOVISUAL. MEIJI.Usando-se microscópio U.V., verificar em aproximação grossa, a existência de "resist fillets",1.9 - MEDIDAS. OSI-2001.Para o caso de desenvolvimento de processo: checar largura de linha antes de continuar.
  24. 24. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 24CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M1.10 - CURA COMPLETA DO RESISTE. HOT PLATE.A fim de melhorar a adesão superficial e também retirar resíduos voláteisda revelação.1.11 - REMOÇÃO DE RESÍDUOS DE RESISTE (ash flash). RIE .80.Resiste ash flash, esta relacionado com "resist cusping" proveniente de"resist fillets".Esta etapa de processo É necessária para remover resistes residuais antes de se iniciar a próxima etapa deprocesso. Esta etapa de processo "ash flash", 6 geralmente necessária porque a etapa de exposiçãolitográfica não é perfeita devido ao espalhamento do feixe de elétrons durante a exposição pelo E.B., oqual gera uma exposição indesejada no resiste, dificultando a sua revelação.Em geral, para toda etapa que envolva corrosão seca (plasma etching) é necessário, para cadalâmina, realizar as seguintes medidas visuais, e "on line": níveis de potência, temperatura doseletrodos e da câmara, nível de partículas, fluxo dos gases, seletividade e inspecionar qualidadefinal do ataque .1.12 - INSPEÇÃO VISUAL. MEIJI.Usando-se microscópio U.V., verificar em aproximação grossa, a existênciade "resist fillets",1.13 - MEDIDAS. OSI-2001.Para o caso de desenvolvimento de processo: checar largura de linha antesde continuar. Com o processo desenvolvido e estabilizado, este procedimentonão será necessário.1.14 - TRANSPORTE.Transportar lâminas para o LMCI. PORTA LÂMINA SInicio da etapa de corrosão seca do metal.NOTA: será necessário rotular os acessórios para se identificar de onde a lâmina estavindo, a fim de se evitar contaminação por resiste (não reutilizar cassete contaminadopor resiste)ETAPA DE FORMAÇÃO DAS INTERCONEXÕES DO M2PASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V “ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO”EQUIPAMENTOS:2. < CORROSÃO A SECO > : CORROSÃO DO METAL 2: INTERCONEXÕES.(A1Si(l%)T1(0.5%)).
  25. 25. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 25CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MEm geral, para toda etapa que envolva corrosão seca (plasma etching) é necessário, para cadalâmina, realizar as seguintes medidas visuais, e "on line": níveis de potência, temperatura doseletrodos e da câmara, nível de partículas, fluxo dos gases, seletividade e inspecionar qualidadefinal do ataque .2.1 - SECAR LÂMINA (DESIDRATAÇÃO) HOT PLATE.Para evitar "resist flow", reticulação ou carbonização do resiste durantea etapa de corrosão seca.Esta secagem será valida por até 24 horas. Cuidado com micro gotas de água:"local resist cooking"."resist flow" : perda da definição do resiste sobre a superfície depositada, ficando com os cantosarredondados, comprometendo o processo.reticulação : pequenas fraturas no resiste.carbonização : queima do resiste.2.2 - PREPARAÇAO DA CAMARA RIE 80uP.Antes de iniciar o ataque das lâminas, "aquecer" o sistema com duas ou mais1âminas "dummies" .Note que a temperatura do eletrodo inferior é importante no que se refere a manutenção dalimpeza da câmara: se a câmara estiver “fria” poderá ocorrer polimerizarao na câmara.2.3 - ESTABILIZAÇÃO DOS GASES: REMOÇÃO DA A1203. RIE 80uP2.4 Preparação para a etapa de "breakthrough".2.4 - REMOÇÃO DA CAMADA DE A1203 (breakthrough). RIE 80uPEtapa de "breakthrough" após estabilização dos fluxos dos gases.Esta etapa de remoção de Al203 deve ser perfeita, caso contrário poderão aparecer "fillets" ou"stringer".2.5 - ESTABILIZAÇÃO DOS GASES: CORROSÃO DO M2. RIE 80uP.Preparação para a etapa de corrosão do AlSiTi.BC13: garante ataque mais anisotrópico,C12: para ataque do Al,CH4: para melhor definição das paredes : "side wall passivation or notching - pequenacorrosão no canto do metal, sob o resiste - NAO é "under cutting" . 0 "UNDERCUTTING” também pode ocorrer, mas acontece no corpo do Al (parede lateral), e suaprevenção também é realizada com CH4.N2: para facilitar a produção de plasma e melhorar uniformidade do ataque (resfriamento dasespécies mais quentes)2.6 - CORROSÃO DO AlSi(l%)Ti(0.5%) RIE 80uPEtapa de corrosão do M2 após estabilização dos fluxos dos gases: usarEnd point Detector" (EP) . EDP/Oxford
  26. 26. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 26CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MDurante o desenvolvimento do processo, pode-se retirar o E.P., e atacar o M2 por um tempo fixo,a fim de se analisar a uniformidade, velocidade de corrosão, reproducibilidade, e perfil (SEM) e aseletividade. Outra possibilidade é a de se fixar, via E.P. , o tempo máximo de ataque.2.7 - OVERETCHING. RIE 80uPNecessário para remoçao de "fillets" ou "stringer". Cuidado com o tempo de over etching", deforma a minimizar a perda de SiO2 (isolante entre metais - ver seção I.1 .2.8 - TRATAMENTO ANTI CORROSÃO (passivação).Lâmina sem topografia (PLANARIZADA)2.8.A - Lâmina sem topografia (PLANARIZADA)Al - etapa de prevenção de anti corrosão: PE 80S.Para impedir a continuidade da corrosão pelo cloro (pós corrosão) , apósa etapa de plasma.Esta etapa, a1ém de iniciar a corrosão do resiste pelo plasma de 02 ( provoca também apassivação da superfície do Al pelos Átomos de Flúor. Deve se evitar a contaminação porresiste do RIE 80 uP.NOTA1:este procedimento "passivação por Átomos de flúor" ou mesmo a remoção total doresiste (plasma de 02 - ver etapa 3), não sai suficiente para eliminar completamente o "undercutting" do Al.NOTA2 : Caso a lâmina de alumínio precise ficar mais de 12 horas esperando para ser passivadaou para remover o resiste, então a mesma dever ser guardada em ambiente ventilado.OU (PROCESSO ALTERNATIVO)A2 - etapa de prevenção de anti corrosão: Bancada QuímicaBequer com H2OColocar a lâmina em água DI para diluir a ação do plasma (cloro)minimizando-se assim os efeitos de pós corrosão.Verificar no laboratório a viabiliadade deste processo através seguinte procedimento:Após a etapa de corrosão seca do metal, colocar a lâmina na água DI por 10 minutos, retirar,secar via "spin dryer" e hot plate, deixar a lâmina dentro do cassete por 48 horas, verificandodiariamente (via microscópio óptico) se esta ocorrendo corrosão das linhas.2.8.B - Lâmina com topografia (NAO PLANARIZADA).Bl - etapa de prevenção de anti corrosão: PE 80SPara impedir a continuidade da corrosão pelo cloro (pós corrosão), após a etapa de plasmaetching. A explicação 2.8.Al é valida aqui.
  27. 27. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 27CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MOU (PROCESSO ALTERNATIVO)B2 - etapa de prevenção de anti corrosão: BANCADA QUÍMICABEQUER COM H20Colocar a lâmina em água DI para diluir a ação do plasma (cloro), evitando-se assim a póscorrosão :A explicação 2.8.A2 é valida aqui.2.9 - INSPEÇÃO VISUAL. OPTPHOT 66.Observar se existe corrosão do metal ou resíduos. Caso positivo, rejeitar a lâmina.2.10 - TRANSPORTE.Transportar laminas para o LACAM. PORTA LÂMINA SSEM.Separar lâmina para controle de processo.Verificar perfil e/ou existência de resíduos (fillets or stringer) linhas de metal. Como o resisteainda não foi removido observar se houve "under corrosion" .Alternativamente, pode ser retirado o resiste (etapa 3 - resist strip) verificar perfil no SEM.NOTA: será necessário a rotulação dos acessórios para se identificar de onde a lâmina estavindo, a fim de se evitar contaminação por resiste (não reutilizar cassete contaminadopor resiste)ETAPA DE REM0ÇÃO DO RESÍSTEPASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO .EQUIPAMENTOS:3. < REMOÇÃO DO RESISTE >: REMOÇÃO DO RESISTE ELETRONICO.3.1 - REMOÇÃO SECA DO RESISTE.Em geral, para toda etapa que envolva corrosão seca (plasma etching) é necessário, para cadalâmina, realizar as seguintes medidas visuais, e "on line": níveis de potência, temperatura doseletrodos e da câmara, nível de partículas, fluxo dos gases, seletividade e inspecionar qualidadefinal do ataque .3.1 - MODO PLASMA. PE 8OS.Colocar lâmina dentro da câmara somente após o sistema ter atingido a temperature de "SET UP" .3.2 - REM0ÇÃO ÚMIDA DO RESISTE. BANCADA QUIMICA.
  28. 28. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 28CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MComo resíduo de resiste é fonte de contaminação, serão necessários dois "SPIN DRYER", umpara será usado para toda lâmina que não tiver resiste (SPIN DRYER I ) e o outro (SPIN DRYERII) para toda lâmina contaminada de resiste. Neste fluxograma se refere de forma genérica aos“spin dryers”.3.3 - CONTROLE DE PERFIL. SEM.Separar lâmina para controle de processo.Verificar perfil e/ou exist6ncia de resíduos (fillets or stringer) entre aslinhas de metal.Esta é uma opção. Controle de perfil pode ser feito com o resiste. Veretapa 2.10 (transporte/SEM).ETAPA DE DEPOSIÇÃO DA CAMADA DE PASSIVAÇÃOPASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO .EQUIPAMENTOS:4. < DEPOSICAO DA CAMADAPASSIVADORA > : DEPOSIÇÃO DO SiO2: PASSIVAÇÃO.4.1 - SINTERIZAÇÃO. THERMCO MB.forming gás N2 / 10%H2 . Sempre após uma etapa completa deremoção seca, se faz necessário uma etapa de sinterização.0 H2 é usado para ajuste da tensão de "threshold", realizando ligações do tipo HSi, econsequentemente eliminando cargas presas na interface (M2/óxido) e cargas presas no óxido.4.2 - DEPOSICAO DA CAMADA DE PASSIVAQAO. APCVD/vapox-5000Camada protetora para toda a lâmina. Inicialmente esta camada devera ser depositada sem odopante fósforo (PH3) . Numa fase posterior, o dopante (PH3) deverá ser incluído, o qual, devidoa ação passivadora do fósforo (redução dos estados eletrônicos superficiais do SiO2), conferirá àcamada passivadora maior resistência ao meio ambiente, como por exemplo a umidade.4.3 - MEDIDAS DE STRESS. IONIC.Realizar somente no caso de desenvolvimento de processo. Quando o processoestiver estabilizado e "rodando" esta etapa poderá ser realizada,periodicamente, dependendo do critério definido pela engenharia de processoEsta medida de "stress" deve ser realizada da seguinte forma: depositar a camada de passivaçãodiretamente sobre a lamina de Si e medir o "stress". Esta medida não deve ser realizada sobrelaminas com dispositivos (transistores, Ml, isolante, M2).
  29. 29. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 29CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M4.4 - TRANSPORTE.Transportar lâminas para o L.L. PORTA LÂMINA SETAPA LITOGRÁICA DOS PADsPASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO .EQUIPAMENTOS:5. < LITOGRAFIA DOS PAD s> : LITOGRAFIA DA PASSIVAÇÃO: SiO2.(100xl00um).PROCESS0S : 5. 1: (resiste óptico) OU 5.2: (resiste eletrônico)5.1 - RESISTE ÓPTICO.5.I.A - MÁSCARA DO L. L. EB-10.1 - 20Kv Máscaras configuradas eletronicamente para os "bonding pads(100xl00um) .5.1.B - LIMPEZA DO WAFER. WAFER WASHERLavar a lâmina com água D.I, sem fricção.5.1. C - SECA LÂMINA (DESIDRATAÇÃ0) . HOT PLATE.Comentário 1.2 é válido aqui. OuOVEN.5.1.D - APLICAÇÃO DE PPOMOTOR, DE ADESÃO. HEADWAY SPINNER.0 HMDS é usado para minimizar ou prevenir "undercutting" da interface SiO2 (passivação) e oresiste durante o etapa de ataque a seco. A reação do silício com o HMDS cria uma superfíciemais hidrófoba devido a troca dos grupos SI-OH pelos grupos apolares trimetilsiloxana (TMS).Acredita-se que seja eliminada pela reação a água absorvida fisicamente, através da conversão dosgrupos silanol (SIOH) em grupos trimetilsiloxanos (Si-SiH3).5.1.E - APLICAÇÃO DE RESISTE ÓPTICO. HEADWAY SPINNER.A espessura do resiste deve ser suficiente para cobrir os "hillocks.Note que o equipamento "Headway Spinner” estará sendo usado para aplicação de resisteeletrônico (fabricação de máscaras) . Caso a injeção de resiste, seja feita independentementeexiste possibilidade de se usar o equipamento acima para aplicar também resiste óptico.5.1.F - CURA PARA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE. HOT PLATE.5.1.G - ALINHAMENTO E EXPOSIÇÃO POR U.V. ORIEL CORPORATIONEquipamento do LMI/CTI: sistema de exposição com iluminação ultravioleta, com precisão de3um. Esta etapa definirá totalmente o trabalho, JA que um bom resultado é totalmentedependente do alinhamento entre A mascara e o equipamento da ORIEL CORP. Uma
  30. 30. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 30CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2Mpossibilidade, caso ocorra problemas de alinhamento, seria a de se configurar os PAD’S(8Ox80)um sobre metal de (100xlOO)um ou, (100xlOO)um sobre metal de (110xl10)um5.1.H - REVELAÇÃO. BANCADA QUÍMICA.Comentário 1.7 é valido aqui. ouAPT 9155.Note que o equipamento "Headway Spinner” estará sendo usado para aplicação de resisteeletrônico (fabricação de máscaras) . Caso a injeção de resiste, seja feita independentementeexiste possibilidade de se usar o equipamento acima para aplicar também resiste óptico.5.1.I - INSPEÇÃO VISUAL. MEIJI.Aproximação grossa (para o caso de desenvolvimento de processo)5.1.J - CURA COMPLETA DO RESISTE. HOT PLATE.A fim de melhorar a adesão superficial e também retirar resíduos voláteisda revelação.5.1.K - TRANSPORTE.Transportar 1âminas para o LMCI. PORTA LÂMINAS5.2 - RESISTE ELETRÔNICO (PROCESSO ALTERNATIVO).5.2.A - LIMPEZA DO WAFER. WAFER WASHERlavar a lâmina com água D.I, sem fricção. ESPIN DRYER.5.2.B - SECAR L6AMINA (DESIDRATAÇÃ0).HOT PLATE.Desidratação é dependente do tipo de resiste em uso. Para ouo caso de resiste CMS, T= 150 C , t= 30 seg. é suficiente. OVEN.5.2.C - APLICACAO DE PROMOTOR DE ADESÃO. HEADWAY SPINNER.Depende do resiste, para o caso de resiste CMS, HMDS não é necessário.0 HMDS é usado para minimizar ou prevenir "undercutting" da interface SiO2 (passivação) e oresiste durante o etapa de ataque a seco. A reação do silício com o HMDS cria uma superfíciemais hidrófoba devido a troca dos grupos SI-OH pelos grupos apolares trimetilsiloxana (TMS).Acredita-se que seja eliminada pela reação a água absorvida fisicamente, através da conversão dosgrupos silanol (SIOH) em grupos trimetilsiloxanos (Si-SiH3).5.2.D - APLICAÇÃO DE RESISTE. HEADWAY SPINNER.A espessura deve ser suficiente para cobrir os "hillocks". Em geral, paraSiO2 usa-se resiste tipo AZ.5.2.E - CURA PARA ESTABILIZAÇÃO DO RESISTE. HOT PLATE.0 processo de cura depende do resiste. Para o caso de resisteeletrônico CMS, T = 13OC e t = 30 seg. é suficiente.5.2.F - EXPOSIÇÃO. EBMF 10.5 - 2OkV
  31. 31. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 31CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MEtapa é critica: testar outras condições.5.2.G - REVELAÇÃO. APT9155Comentário 1.7 é válido aqui.5.2.H - INSPEÇÃO VISUAL. MEIJI.Aproximação grossa. Para o caso de desenvolvimento de processo.5.2.I - CURA COMPLETA DO RESISTE. HOT PLATE.A fim de melhorar a adesão superficial e também retirar resíduos voláteisda revelação5.2.J - TRANSPORTE. PORTA LÂMINASTransportar lâminas para o LMCI.Iniciar etapa de abertura dos "bonding padsNOTA: será necessário a rotulação dos acessórios para se identificar de onde a lâmina estavindo, a fim de se evitar contaminação por resiste (não reutilizar cassete contaminadopor resiste)ETAPA DE ABERTURA DOS CONTATOSPASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO .EQUIPAMENTOS:6. < CORROSÃO (ÚMIDA DO SiO2 > : ABERTURA, DOS CONTATOS.(100xl00um) .Para permitir conexão entre 0 dispositivo e 0 meio externo(encapsulamento).6.1 - CORROSÃO ÚMIDA. BANCADA QUIMICA.Usar reagentes com grau eletrônico. WAFER WASHER.SPIN DRYER II.NOTA: PARA REMOVER SiO2:HF(2%):3.3 litros de H20 DI + 0.15 litros de HF(2%) - etch rate - 74OA/min.Esta solução não ataca a lâmina de Si.
  32. 32. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 32CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2METAPA DE REMOÇÃO DO RESISTEPASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO .EQUIPAMENTOS:7. < REMOÇÃO DO RESISTE >: REMOÇÃO DO RESISTEELETRONICO.7.1 - REMOÇÃO SECA.Em geral, toda etapa de "plasma etching" é necessário, para cada lâmina, realizar as seguintesmedidas visuais, e "on line": níveis de potência, temperatura dos eletrodos e da câmara, nível departículas, fluxo dos gases, seletividade e inspecionar qualidade final do ataque .MODO PE PE 80SColocar lâmina dentro da câmara somente após o sistema ter atingido temperatura de "SET UP" .7.2 - REM0ÇÃO ÚMIDA. BANCADA QUÍMICAWAFER WASHERSPIN DRYERComo resíduo de resiste é fonte de contaminação, serão necessários dois "SPIN DRYER", umpara será usado para toda lâmina que não tiver resiste (SPIN DRYER I ) e o outro (SPIN DRYERII) para toda lâmina contaminada de resiste. Neste fluxograma se refere de forma genérica aos“spin dryers”.NOTA: PARA 0 CASO DE RESÍSTE ÓPTICO, REPETIR, AS ETAPAS 7.1 E 7.2.ETAPA DE FORMAÇÃO DA JUNÇÃO METÁLICAPASSOS DE PROCESSOS: PARA MAIORES INFORMAÇÕES VER SEÇÃO V ACESSÓRIOS EMATERIAIS DE CONSUMO .EQUIPAMENTOS:8. < SINTERIZAÇÃO > : FORMAÇÃO DE JUNÇÃO METALURGICA8.1 - SINTERIZAÇÃO.comentário 4.1 6 aplicado aqui.8.1.A - limpeza: WAFER WASHER.SPIN DRYER.
  33. 33. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 33CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M8.1.B - formação da junção metálica: THERMCO M.B.Forming gás: N2/10%H2.0 H2 é usado para ajuste da tensão de "threshold", realizando ligações do tipo HSi, econsequentemente eliminando cargas presas na interface (M2/óxido) e cargas presas no óxido.
  34. 34. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 34CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MV - ACESSÓRIOS & MATERIAIS DE CONSUMO.Para a fabricação de componentes e dispositivos eletrônico se faz necessário o uso de acessórios eprodutos químicos especiais, com altíssimo grau de qualidade.Como a maior parte dos acessórios e produtos químicos usados na fabricação de semicondutores éfeita em pequena quantidade, seu custo representa uma pequena fração do custo de fabricação dosdispositivos eletrônicos.Os acessórios e produtos químicos utilizados para fabricação desemicondutores podem ser divididos nas seguintes categorias:PRODUTOS QUIMICOS:substratos,fotorresistes,reveladores,promotores de adesão,produtos químicos para limpeza :corrosão úmida/seca,metais para deposição de filmes finos,gases com alto grau de pureza, etc.ACESSÓRIOS:lâminas de seis polegadas,wafer carrier (single and multiple - quartzo/PFA),storage box (caixa para armazenar lâminas),pingas especiais (extremidades com teflon, para pegar lâminas),vaccum pincettes (pingas a vácuo, para menor geração de partículas),pingas manuais (revestidas com TFA),beakers (quartz/PFA),termômetros,process handle (para bancada química),papel e canetas para sala limpa,handles - squeeze stylewafer shippersindividual wafer trayschip traysindividual wafer dippersbeakers PFA/quartztweezerspipettesthermometersPara o caso do substrato de silício e, em particular para o caso da lâmina metalizada até aosegundo nível de metal-projeto ETF1-EB/GA, as principais características da lâmina fornecidapela ES2 ( European Silicon Structures), estão apresentadas na seção I.1 . A seguir apresentamosuma lista de fornecedores de alguns materiais para processos de Microeletrônica. Note que a lista
  35. 35. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 35CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2Mdo fornecedores não é fechada i.e., outros fornecedores poderão ser apresentados. Esta lista nãoestá atualizada desde 1993.LISTA DE FORNCEDORES DE MATERIAIS.Lâminas pré-processadas:· ES2A/C: Franck Buonanno - Export Sales EngineerB&t 24 - Parc Burospace - 91572 Bi6ves CedexIRP.ANCEPAX Nr.: 33 - 1 - 60190307.Lâminas de Silício (virgens):· Wacker Chemitronic - Alemanha· Hemlock - DOW Corning Corp. - USA· Monsanto Company - USA· Holiodinamica - BRASILA/C: Dr. Bruno Toppel - PresidentePAX nr.: 011-79603511.2. Fornecedores de vestuário para sala limpa: macacão,overshoes,.capuz e luvas de látex (anti estáticos),. Laporte do Brasil Ltda - A/C: Luiz Roberto S. AlvesAv. Eng. Eus6bio Stevaux, 1771Jurubatuba - SP/SP. CEP 04696 - 908PAX 011-5244149 - Tel 011 - 24719663. Fornecedores de wafer carrier PFA (single and multiple),. 1501 Park Road - Chanhassen, Minnesota 55317PHONE 612-4745282 FAX 612-4745399. Fluoroware, INC. CORP. Headquarters102 JONATHAN BOULEVARD NORTH, CHASKAMINNESOTA - 55318 USAFAX: 612/3688022144855764. Fornecedor de vaccum pincettes e/ou pingas manuais revestidas com teflon,. 311 South Spring Street,Suit 531, Los Angeles, Califórnia 90013.Phone 213/625202012105193
  36. 36. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 36CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M..Fluoroware, INC. CORP. Headquarters 102 JONATHAN BOULEVARD NORTH, CHASKAMINNESOTA - 55318 USAPAX: 612/3688022 /44855765. - APLICAÇÃO DE PPOMOTOR DE ADESÃO: EMS.(MOS:Rexa Metil Di Silana 6 um produto inflamável e deve ser manuseado com todaprecaução. Pode ser estocado na mesma sala dos fotorresistes).. American Hoescht Corp.Fornecedor no Brasil: Swisstec Tecnologia e Com6rcio de Comp. Eletr.Av. Brigadeiro Faria LimaTel. 8154144 e 8154790. Merck Electronic Chemicals. A/C.: Abel Baptistucci (Product Manager)Fornecedor no Brasil: QUIMITRA Com. e Indústria Química S/A.Rua Mazzini, 143 Cambuci - 01528 - SP/SP.6. Fornecedores de Fotorresistes:ARMAZENAMENTO: Os fotorresistes por serem substancias muito sensíveis, devem serarmazenadas em salas onde a temperatura não ultrapasse 21 C Celsius (entre 10 a 21 C) . Nestafaixa de temperatura seu tempo de vida 6 é de aproximadamente 1 ano. Devem se mantidosselados, longe de agentes oxidantes, luz , faiscas e, longe de reagentes químicos.. American Hoescht Corp.Fornecedor no Brasil: Swisstec Tecnologia e Com6rcio de Comp. Eletr.Av. Brigadeiro Faria LimaTel. 8154144 e 8154790. Merck Electronic Chemicals.Fornecedor no Brasil: QUIMITRA Com. e Industria Química S/A.Rua Mazzini, 143 Cambuci - 01528 - SP/SP.7. Fornecedores de reveladores:Existem dois tipos de reveladores: 0 "convencional e o "metal ionfree". Ambos silo fabricados pela Hoescht Corporation e pela Merckelectronic Chemicals.ARMAZENAMENTO: Os reveladores devem ser armazenados longe doprodutos químicos ácidos e solventes orgânicos. A temperatura deveser mantida entre 17 ± 2 C. mesmo fornecedor de MWS.8. Fornecedor de alcool isopropilico:
  37. 37. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 37CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2M. Baker VLSI / GRADEJ.P. Baker B.V.DeventerHOLLAND.
  38. 38. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 38CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MVI - PERSPECTIVAS.0 documento "Processo ETF1-EB/GA apresentou com algum detalhamento técnico , lista deequipamento materiais & acessórios um fluxograma de processo baseado numa lâmina de metalpré processada até ao segundo nível de metal.Apesar deste documento ter sido intensamente discutido com pesquisadores do IMEC/ASP e, doIM/LMCI e da THOMPSON COMPOSANT SPATIAUX e, ter sido considerado realizável, omesmo não se encontra de forma absolutamente concluída. Se faz necessário também a inclusãodas criticas de outros laboratórios do IM/CTI, bem como receitas e processos obtidasexperimentalmente nos laboratórios do IM/FCTI. Finalmente, neste documentos precisa aindaser incluído o controle estatístico de processo e diagnósticos e projetos de experimentos. Emparalelo devemos estabelecer um cronograma de sua implantação com o propósito de segerar uma curva de aprendizagem necessária para a implantação do processoem lâminas com dispositivos.HIPOTESES DESEJÁVEIS PARA O PROJETO PROTOTIPAGEM RÁPIDA DE CI’S:1. Produzir CI’s do tipo Gate Array com até 50000 portas lógicas e com tecnologia de 1.2 um.2. Para os CI’s citados acima, supõe-se servir, simultaneamente, vários nichos de mercados comexpectativas mercadológicas variando entre 1000 e 50000 CI’s/ano. Aqui seria pertinente“ouvir” o Sr. Suado sobre “Perspectiva de Mercado e competidores” de acordo com ref. [07].3. Para a consecução de 1. E 2. Acima, o Instituo de Microeletrônica se incumbirá das etapasfinais de processo envolvendo basicamente: metalização (dois níveis), partindo de um inicialmente; litografia dos dois níveis, partindo de um inicialmente; deposição de camada dielétricas;4. A produção diário, considerando-se um turno, será entre 10 e 20 lâminas de 150mm (6”).Quem fornecerá estas lâminas ?DAS HIPÓTESES ACIMA, TEMOS OS PRINCIPAIS OBJETIVOS A PROCURAR:1. Analisar as possíveis metodologias de Projeto, Técnicas de Otimização com base emExperimentos Projetados DOE/RSM (Software da BBN/RS1, sob responsabilidadepesquisador Balloni) e outras metodologias aplicáveis de forma integrada ao P.P.R. epertinente a cada laboratório/etapa, visando obter um processo com menor custo; maior flexibilidade; todos os parâmetros de um processo que possam interferir nosresultados de uma unidade de processo sejam conhecidos. Se não forpossível controlá-lo sua importância deverá ser minimizada(aplicação da ferramenta estatística RSM/RS1) Avaliar a atual viabilidade tecnológica das possíveis soluções emprocesso e equipamentos hoje disponíveis. Desenvolver e melhorar as seqüências de etapas necessária para oprocesso DLM (ETF), apresentadas e divulgadas via este documento.
  39. 39. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 39CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MDINÂMICA PROPOSTA:1. Estabelecer e ampliar a dinâmica de cooperação entre os vários laboratórios, propiciando aconciliação de interesses de atividades e facilitar treinamentos quando necessário;2. Ampliar o sinergismo da interação com outros laboratórios. Por exemplo, a utilização doSputterring da Telebrás (futuramente instalado no FCTI/IM), foi uma proposta surgidainternamente do grupo envolvido, portanto de baixo para cima, e aceita pelo DIM.SOLUÇÕES IMEDIATAS, NECESSÁRIAS:1. Foram compradas 110 lâminas da Heliodinâmica de DIA=3”. Estas lâminas servirão dedummies wafer para os objetivos propostos;1.a - 40 lâminas de 3” depositadas com 1.2 um de Al, sem topografia. Aplicação de projeto eexperimento para procura “inicial” de janela de processo;1.b - 30 lâminas de 3”, com topografia (semelhante a gerada pelos Device Wafer), erecobertos com 1.2 um de Al. Aplicação de projeto e experimento para procuraestabilização da janela “inicial” de processo encontrada em 1.a;1.c - 20 lâminas dummies da ES2 para se estabilizar o processo em fase final a ser aplicadosobre as Lâminas de “Device” [Método das Respostas Superficiais]2. END POINT DETECTOR: desembaraço alfandegário se faz necessário.3. CHUCK de 5”: desembaraço alfandegário se faz necessário.4. Restaurar a aplicação metodológica do Software RS1. Treinamento pode ser pertinente.5. Iniciar processo de compra dos gases tóxicos: BCl3, PH3, e Cl2. Contatado fornecedores em03/98 e obtida a devida atenção . Contato reiniciado em 22 de junho/1999e aguardandoretorno. Novos contatos em andamento cobrando o anterior.6. . Outras providências, antecipadas, para uma consecução eficaz do Projeto PrototipagemRápida de CI’s.7. Delegação de atribuições, com responsabilidade, a servidores envolvidos.
  40. 40. Este Trabalho foi publicado pela Sociedade Brasileira de Microeletrônica em Abril/2002.http://www.sbmicro.org.br/ - n° 2/abril/2002VERSÃO FINAL GERADA EM: 12/05/94 MODIFICADO EM: 25/06/1997 40CTI/IM/LMCI - Campinas/SP DOC. Anexado ao SIM: metas 555 eªJ.Balloni e meta 554: G:/IMDOC/LL/Balloni/ETF.2MVII - REFERÊNCIAS.[01] - A.J. BALLONI, "Especificação Básica do processo ETF-2M/LE - PAM 302 E7 DOC.Nr 012 V.08 /Janeiro (1991).[02] - A.J. Balloni, E.L. Carpi, M.A. Schereiner, "Investigação do uso da fotoalinhadora da"Terra Universal" na .litografia de "PADs” de 100pm. R7 - PAM 302-33 -02A10107/março (1993).A J.Balloni, S.P. Cunha e M. Iacovacc, “Integração de Processos para o CA-200:Resultados Experimentais”- maio/94 (1994).[04]- A.J. BALLONI e Alan Rey (*), "Dry Etching and DLM Process" Rel.Nr 07 - WrittenReport NR I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII,IX,X,XI,XII - CTI/IM/LMCI IMECJASP(fevereiro a novembro de 1992). (1992).[05] - A J. Balloni, “Integração de Processos e a Prototipagem Rápida”-LMCI/009/ (1994).[06] - A J. Balloni , “Fluxograma de Processos ETF-2M” - Mem. LMCI/Jan/91 (1991).[07] - Perspectiva de Mercado e Competidores: “Projeto Prototipagem Rápida de CI’s -Mem. 097/99 - DIM -07/junho (1999).[08] - A J. Balloni - SIM: Metas 554 e 555 , “Desenvolvimento do Processo ModularSeco, para ataque do Alumineo e preparação das amostras” - março/99 (1999).

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