7-laboratoriya ishi Mavzu: Integral mikrosxemaning o'tkazuvchan o'zaro (bog'lash)ulash qatlamini solishtirma qarshiligini taqsimotini soha bo'yicha tadqiq qilish.
Ishdan maqsad: Integral mikrosxemaning o'tkazuvchan o'zaro (bog'lash)ulash qatlamini solishtirma qarshiligini taqsimotini soha bo'yicha tadqiq qilishni o'rganish.PROTEUS dasturida IMS topologiyasini yaratish
Nazariy qisim. Yarimo'tkazgichli bipolyar IClarni ishlab chiqarish usullari diskret bipolyar tranzistorlar uchun ishlab chiqarish usullari bilan bir xil texnologik jarayonlarga asoslangan.
Shuning uchun IC ishlab chiqarishning asosiy vazifasi bitta yarimo'tkazgichli substratda faol va passiv elementlarni shakllantirish va ular o'rtasida etarli darajada yaxshi elektr izolyatsiyasini ta'minlashdan iborat bo'lib, bu IC ning alohida qismlari o'rtasidagi parazitar o'zaro ta'sirlarni istisno qiladi yoki minimallashtiradi.
IC elementlari orasidagi qochqin oqimi yo'llarini buzish uchun ushbu elementlar hosil bo'lgan mahalliy joylar bir-biridan ajratilgan bo'lishi kerak. Bipolyar IClarni ishlab chiqarish texnologiyasida bir nechta izolyatsiyalash usullaridan foydalanish mumkin, ulardan eng muhimi:
teskari yo'naltirilgan pn birikmalari bilan izolyatsiyalash;
dielektrik materiallar bilan izolyatsiyalash (polikristalli kremniy, silikon oksidi, silikon nitridi, keramik shisha, alyuminiy oksidi);
o'tkazuvchan bo'lmagan substratlarda (safir, shisha-keramika) faol va passiv elementlarni shakllantirish orqali izolyatsiyalash;
vertikal anizotropik qirqish (mesa strukturasi (ispan tilidan mesa - jadval)) yordamida mesa tuzilmalarini yaratish orqali izolyatsiyalash, kamida bitta yarimo'tkazgichli hududni o'z ichiga olgan yarimo'tkazgich kristalining yuzasida chiqadigan - elektron yoki (va) teshik o'tkazuvchanligi M.-s. ular asosan mahalliy (selektiv) etching yoki mahalliy epitaksiya orqali yaratiladi.Tranzistorlar (mesa tranzistorlar), diodlar (mesa diodlar) va boshqa yarimo'tkazgichli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun mesa strukturasidan foydalanish ularning parazit parametrlarini kamaytirishga imkon beradi, chunki shuningdek, buzilish kuchlanishini oshirish).
Rasm. 1 misol sifatida o'rnatilgan tranzistordan foydalangan holda barcha sanab o'tilgan izolyatsiyalash usullarini ko'rsatadi.
Rasm 1. Integratsiyalashgan 1tranzistorni izolyatsiyalash usullari : a - p-n-o'tish; b - dielektrik ( kremniy dioksidi yordamida polikristalli kremniy); (c) sapfir substrat ;
(d) (100) tekislikda yo'naltirilgan yuzaning vertikal anizotropik qirqishi Ushbu izolyatsiyalash usullarining eng muhimi teskari yo'nalishli pn-birikma izolyatsiyasi va dielektrik izolyatsiyasi bo'lib, bu usullarning birinchisi so'nggi paytlarda eng keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi.
Bipolyar ICni yaratishning texnologik jarayoni belgilangan elektr xususiyatlariga ega bo'lgan ba'zi dastlabki materiallardan tayyor geometrik ob'ektni ishlab chiqarish usuli sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Bipolyar IClarni ishlab chiqishda bir qator boshlang'ich materiallarning xususiyatlarini ko'p qirrali baholash talab etiladi. Avvalo, bu yarimo'tkazgichlarning xususiyatlariga taalluqlidir, chunki ICni ishlab chiqish jarayonida ko'rsatilgan xususiyatlarga ega bo'lgan substratning ma'lum mahalliy joylarida pn birikmalarini hosil qilish imkoniyatlari aniq ma'lum bo'lishi kerak. Bundan tashqari, birinchi navbatda, uchinchi va beshinchi guruh elementlarining nopoklik atomlarini kiritish orqali yarimo'tkazgich materialining qarshiligining boshqariladigan o'zgarishi ehtimolini baholash kerak.
Bipolyar IC ishlab chiqarishda keng qo'llaniladigan ikkinchi muhim material silikon dioksiddir (SiO 2 ). Ushbu materialning qatlamlari eng muhim funktsiyalarni bajaradi: ular tayyor IC sirtini tashqi ta'sirlardan himoya qiladi va elementlarning mahalliy shakllanishi imkoniyatini ta'minlaydi.
Bipolyar IClarda ohmik kontaktlar va elementlar orasidagi ulanishlarni amalga oshirish uchun parametrlari bir qator talablarga javob beradigan metall materiallar qo'llaniladi (kremniy va silikon dioksid bilan yuqori yopishqoqlik, izchil issiqlik kengayish koeffitsienti, elektrofizik xususiyatlariga zaif ta'sir). kremniy va boshqalar). Bunday talablar eng katta darajada alyuminiy tomonidan qondiriladi, u hozirda bipolyar IC ishlab chiqarish texnologiyasida juda keng qo'llaniladi.