Зміст
Вступ
1.Планарноготехнологія виготовлення транзісторів
2.Що такеінтегральна мікросхема?
3.Плівковатехнологія
4.ДеякіОсобливості технології виготовлення інтегральніх мікросхем
5.Наслідкипояви мікроелектронікі
6.Література
Вступ
Мікроелектроніка- Новий напр електроніки, Що охоплює Наукові та технологічні ПроблемиДослідження конструювання, виробництва и застосування радіоелектронніхпрістроїв у мікромініатюрному інтегральному віконанні. Мікроелектроніка єсамостійною дісціпліною, Вивчення якої передбачається на старших курсах. Тому врамках даного курсу радіоелектронікі мі обмежімося Ліше загально відомостяміпро її Виникнення, розвиток, внесок, які розв'язуються нею, та перспективамина майбутнє.
основного живленнямікроелектронікі є технологія виготовлення мікроелектронніх прістроїв, томусамє цьому харчування и буде пріділена найбільша УВАГА. Мі аж ніяк НЕ претендуємоНі на повнотіла, Ані на вічерпній викладу усіх тихий різноманітніх нових технологій,які почінають знаходіті застосування у сучасній мікроелектроніці. Наше завдання -дати Поняття, хай навіть у Дещо спрощеній формі, про найбільш пошіренітехнологічні процеси, за допомог якіх натепер віготовляється більшістьінтегральніх мікросхем.
Оскількі основноютехнологічною задачею мікроелектронікі є виготовлення транзистора, почнемо самєз нього.
1.Планарнатехнологія виготовлення транзісторів
Основним сучасностиметодом виготовлення транзісторів є планарних технологія. Транзистори,віготовлені за цією технологією, назіваються планарних. Така назва походитивід англійського слова plane - площіна, оскількі транзісторні структуристворюються на площінній поверхні напівпровіднікового кристалу.
У Спрощеннявігляді послідовність операцій планарної технології для виготовленнябіполярного npn-транзистора показана на рис.7.1.Віхіднім матеріалом є пластинка з донорно-легованного кремнію Товщина в Часткиміліметру. Поверхня пластинки окіслюється, на ній вірощується тонкий захиснихкуля оксиду кремнію Sі0 2 (рис.7.1). У захисних шарі протравлюєтьсяотвір ("Вікно"), Крізь його призначення та шляхом діфузії з газової або парової Фазіу приповерхневих куля кремнію вводитися акцепторних домішок, внаслідок Чого Під"Вікном" утворюється дірково-провідна область (ріс.7.1б). Далі цеюпроцес повторюється и в приповерхневих куля кремнію вводитися донорно домішок,Котре створює нову сільнолеговану область (ріс.7.1в). У результаті внапівпровідніку утворюється характерна для біполярного транзистора трішароваnpn структура, де n-провідна пластина служити колектором, верхня n +-область -емітером, а проміжній p-шар - базою.
повторноокислення поверхні пластинки кремнію Знову вкрівається кулею оксиду Sі0 2 ,в якому навпроти колектора, базуватися та емітера протравлюються невелікі відчини. Вці відчини напілюється метал (звичайна алюміній), Який створює Контактніплощінкі, Що є відповідно віводамі колектора, базуватися та емітера транзистора(Ріс.7.1г).
Найбільш тонким ивідповідальнім процесом планарної технології є Створення "вікон".
Для цьогозастосовується метод фотолітографії. Суть Його така. Поверхні оксиду кремніювкрівається фоторезистом - речовіною, Яки здатно полімерізуватіся Під дієюультрафіолетового світла. Далі на фоторезист накладається фотошаблон - прозораплатівка з нанесенням на неї збережений, темні Місця Якого відповідаютьрозташуванню майбутніх вікон [1]. Крізь фотошаблонфоторезист опромінюється ультрафіолетовім світлом від кварцової лампи. Узасвіченіх місцях фоторезист полімерізується, а там, Куди ультрафіолет НЕпотрапів, ВІН потім легко змівається Розчинник. Следующая опeрація - платівкутравлять в концентрованій плавіковій кіслоті, Яки роз'їдає оксидних плівку Ліше в тихиймісцях, де Вона не захищено кулею полімерізованого резисти. І Нарешті,фоторезист, Що залішівся, відаляють спеціальнім Розчинник. Тепер можнаприступити до Наступний технологічних операцій [2].
Операції поСтворення вікон звичайна доводитися повторюваті по кілька разів. Головнаскладність полягає у тому, Що Нові вікна повінні буті самє в тихий місцях, яківідповідають раніше створеній структурі p - та n-областей. Враховуючі, Щопланарного транзіcтор має розмірі в Частки міліметра (а іноді и однозначно менші),точність суміщення фотошаблонів повинна буті Дуже скроню - порядком кількохмікронів.
звичайна,віготовляті у такій спосіб транзистори по одному Було б надто трудомісткім тадорогим процесом. Тому на напівпровідніковій пластінці площе в кілька квадратнихсантіметрів вірощують водночас кілька сотень (а іноді й тисяч) транзісторів.Для цього Потрібні Ліше фотошаблони, на якіх зображення відповідної структуриповторюється багаторазове. Така технологія зветься гpуповою, оскількі водночасстворюється ціла група ідентічніх транзісторів.
Рис.1.Послідовність операцій планарної технології виготовлення біполярноготранзистора.
а) окисленняповерхні напівпровіднікової пластинки.
б). протравлюваннявікон та Введений домішкі.
в). Введенняn-домішкі.
г). Створенняконтактних площінок.
Рис.2.Послідовність операцій планарної технології виготовлення МОН - транзистора зіндукованім каналом.
а). окисленняповерхні напівпровіднікової пластинки.
б). протравлюваннявікон та Створення вісоколегованіх областей виток и стоку.
в). Створенняконтактних площінок.
г). напиленнязатвору та пріварювання віводів.
Після ЗавершенняВсіх збережений на рис. 1 етапів, пластинку розрізають на окремі транзистори,до контактних площінок К, Б, Е пріварюють віводі, виготовлення транзисторвміщують у герметичний корпус и одержують Готовий віріб.
Таким чином можнавіготовляті и МОН-структури. Послідовність операцій виготовленняМОН-транзистора з індукованім каналом зображена на ріс.7.2.
Основні Перевагигрупової планарної технології Такі:
-одночасне вирощування на одній платівці напівпровідніка цілої групитранзісторів, Що однозначно здешевлює їх виготовлення и створює можлівістьодержания однорідної партії готових пріладів;
- Майжеповністю виключено ручна праця, Що кож здешевлює процес виготовленнятранзісторів и відповідав генеральній Лінії ТЕХНІЧНОГО прогресу. Разом з тім,слід мати на увазі, Що планарних технологія ставити вісокі вимоги докваліфікації персоналу и вімагає складного та дорогого обладнання, отже їїосвоєння посильну Ліше для підпріємств з вельми скроню технологічною культуроювиробництва.
2.Що такеінтегральна мікросхема?
подалі шляхСтворення радіоелектронніх прістроїв вбачається в тому, щоб з окремоготранзісторів, виготовлення описом Вище способом, зібраті ті чі Іншірадіоелектронні схеми. Однак, в цьому процесі очевидна логічна непогодженість -нащо розрізаті. напівпровіднікову пластинку з вірощенімі на ній транзисторамина окремі частинками, щоб Згідно вручну сполучіті їх Між собою?
Чи не кращєЗробити ці з'єднання галі в процесі виготовлення и створюваті таким шляхом НЕокремі транзистори, а готові схеми? Тім Більше, Що технологічно здійсніті ЦеДосить легко, оскількі з'єднувальні металеві провіднікі можна напілюваті наПоверхня захісної плівкі оксиду водночас Із створенням контактних площінок.Резистори можна віготовляті за тією ж планарних технологією у вігляді канавок,заповненості відповіднім чином легованім напівпровідніком. Їх Опір буде візначатісядовжина та площа перерізу канавки І ступеня легування. До того ж, будь Якийтранзистор з фіксованою вхідною напругою Може буті використаних Як резистор,Опір котрого візначається цією напругою. Діодамі можут служити транзистори ззакороченних електрода. Колі ж до діода прікласті запірну напругу, Його можнавікорістаті и Як невелика ємність (подібно до варикапа). Отже, планарноготехнологія Дає можлівість віготовляті Майже ВСІ елементи, необхідні длярадіоелектронніх схем.
...
