October 19 2017 17:23:42
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Интегральная микроэлектроника
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Технический кремний, содержащий 1- 2% примесей, получают из природного кремнезема (оксида кремния SiO2)  методом дуговой плавки в электропечах. Для подложки требуется сверхчистый кремний с количеством примесей не выше 10–6 %. Технический кремний вначале очищается от примесей физико-химическими методами и затем с помощью зонной плавки при температуре выше 1500 0С получается поликристаллический кремний. Цилиндрический монокристаллический кремниевый слиток полупроводника формируется путем ориентированной кристаллизации из расплава. Полученный цилиндр разрезается на пластины, которые подвергаются поверхностной механической (полировка) и химической (травление) доводке. Дальнейшее улучшение свойств поверхностного слоя получают ориентированным наращиванием (эпитаксия) рабочего слоя, обладающего одинаковыми свойствами во всех направлениях. Для защиты рабочего слоя от воздействия внешней среды его покрывают слоем окиси кремния путем выдержки при высокой температуре в кислородной среде. В результате получают заготовку, т.е. пластину (подложку) диаметром свыше 150 мм и толщиной 0,46 мм с рабочим слоем высотой 1-10 мкм.

Технологический цикл изготовления ИМС содержит ряд технологических операций: Последовательное выделение областей пластины для локальной обработки производится с использованием предварительно подготовленных шаблонов. Рисунок с шаблона переносится на подложку с помощью фотолитографии:

Области подложки, освобожденные от оксида кремния, подвергают легированию через образованные окна в защитном слое. Легирование может быть осуществлено способами диффузии примесей или ионной имплантации. После легирования области полупроводника вновь покрывают окисью кремния.

Для получения заданной полупроводниковой структуры (совокупности областей с требуемыми свойствами) операции фотолитографии, легирования и изоляции проводятся многократно.

После формирования всех элементов методами фотолитографии создают внутрисхемные соединения с помощью тонких проводящих пленок, материал которых должен обеспечивать омический (невыпрямляющий) контакт с легированными областями полупроводника, иметь хорошую адгезию к кремнию и его окиси, а также обладать целым набором физико-химических свойств. Наиболее полно указанным требованиям удовлетворял алюминий, однако, дальнейшее развитие технологии позволило в современных разработках применить медь и в ряде случаев использовать проводящие пленки легированного монокристаллического кремния.

Элементную базу достаточно сложных функциональных микроэлектронных устройств составляют типовые блоки, на основе которых строят аналоговые и цифровые преобразователи. Конструктивные узлы электронных устройств предназначены для механического крепления и электрического соединения входящих в них монтажных плат. Элементы, установленные на платах, соединяют с помощью печатного монтажа или гибких плоских многопроводных кабелей (шлейфов). Для сложных устройств (например, микрокомпьютеров) используют основную (материнскую) плату, на которой с помощью разъемов (слотов) устанавливают дополнительное оборудование.

Создание электронных устройств на базе БИС требует обеспечения их электрической, технологической и конструктивной совместимости (единства уровней электрических напряжений и токов сигналов, типов корпусов и других параметров).

Проектирование ИМС включает генерацию структуры изделия, разработку электрической схемы, размещение элементов и разметку трасс для проведения соединительных проводников. По созданной топологии схемы на кристалле готовится набор шаблонов, с помощью которого формируются области полупроводника с заданными свойствами (типом проводимости и уровнем легирования).

Групповая планарная технология изготовления ИМС приводит к зависимости характеристик ИМС от схемотехнических, технологических и конструктивных факторов, взаимовлияние которых должно увязываться на всех этапах разработки. В первую очередь следует учитывать трудности реализации резисторов и конденсаторов, занимающих большие площади на кристалле. По этой причине в ИМС предпочтительны схемы, состоящие преимущественно из активных элементов (транзисторов). Пассивные компоненты (диоды, резисторы, конденсаторы) реализуют с использованием структур и отдельных областей транзисторов.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 2,256,132 уникальных посетителей