27
2. АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ
МИКРОСХЕМ
Технология полупроводниковых
ИМС развивалась на
основе планарной технологии (планарная технология от анг-
лийского
planar - плоский) изготовления транзисторов, кото-
рая впитала в себя весь предшествующий опыт производства
полупроводниковых приборов.
Основными технологическими процессами изготовления
полупроводниковых ИМС называют те, с помощью которых
создаются локальные области в полупроводниковом материале
и формируются переходы, структуры и элементы схемы. К
ним относятся: локальная диффузия легирующих примесей в
кремний, ионное легирование и
эпитаксиальное наращивание
монокристаллических слоев кремния на кремниевую пластину,
имеющую противоположный тип электропроводности. В связи
с этим, все полупроводниковые ИМС по технологическим
признакам
подразделяются
на
две
группы:
ИМС,
изготовляемые с применением только процессов диффузии, и
ИМС, при изготовлении которых сочетаются процессы
эпитаксиального наращивания, диффузии и ионного внедрения
примесей. Технологию изготовления
микросхем первой
группы называют
планарно-диффузионной, а второй группы -
планарно-эпитаксиальной.
Большинство полупроводниковых ИМС изготовляют на
основе монокристаллического кремния, хотя в отдельных
случаях используют германий. Это
объясняется тем, что
кремний по сравнению с германием обладает рядом
физических и технологических преимуществ, важных для
создания элементов ИМС. Наличие
большой ширины запре-
щенной зоны у кремния позволяет создавать ИМС, работаю-
щие в широком диапазоне температур, с малыми токами утеч-
ки и при относительно больших рабочих напряжениях. С тех-
нологической точки зрения на поверхности кремния легко по-
лучить слой диоксида (SiO
2
) заданной толщины,
играющий
28
важную роль в процессе формирования элементов ИМС, их
изоляции и защиты от внешних воздействий.
Обычно каждому полупроводниковому элементу схемы
соответствует
локальная
область
полупроводникового
материала, свойства и характеристики которой обеспечивают
выполнение функций дискретных элементов (транзисторов,
резисторов, конденсаторов и др.).
Каждая локальная область,
выполняющая функции конкретного элемента, требует
изоляции от других элементов. Соединения между элементами
согласно электрической схеме обычно выполняются с
помощью
напыленных
на
поверхность
металлических
проводников или высоколегированных
полупроводниковых
перемычек. Такой кристалл заключается в герметизированный
корпус и имеет систему выводов для практического
применения микросхемы. Таким образом, полупроводниковая
ИМС представляет собой законченную конструкцию. Тип
конструкции
полупроводниковых
ИМС
определяется:
полупроводниковым материалом; технологическими методами
создания локальных областей и
формирования в них
элементов; методами изоляции элементов в кристалле; типом и
структурой используемых транзисторов.
Do'stlaringiz bilan baham: