сталічного продовження основного матеріалу, що не має механічних дефектів і напружень. Епітаксиальні нарощування роблять у спеціальних печах при температурі близько 1200 ° С. Швидкість збільшення товщини плівки - кілька мікрометрів на годину.
Найбільш широко використовуються епітаксіальні плівки товщиною 1 ... 10 мкм. У швидкодіючих цифрових ІС товщина плівки повинна бути не більше 1 мкм.
Окислення поверхні пластини. Для захисту та маскування поверхні кремнію при операціях дифузії застосовується окислення пластин в атмосфері кисню або парів води при температурі 1000 ... 1300 ° С. Товщина наращиваемого окисла - близько 1 мкм.
Фотолітографія. Комплекс фотолітографічних процесів повторюється в технологічному процесі виготовлення напівпровідникових ІС неодноразово (від 3 до 14 разів і більше). Щоразу на окислену пластину кремнію наноситься тонкий шар (товщиною близько 1 мкм) світлочутливої ??емульсії - органічного фоторезиста, який засвічується через фотошаблон від джерела ультрафіолетового випромінювання. Після прояви фоторезиста слабким розчином лугу можна розкрити необхідні вікна на поверхні окисла кремнію. У цих вікнах сумішшю фтористого амонію і плавикової кислоти двоокис кремнію стравливается і тим самим селективно (вибірково) відкривається поверхню кремнію для дифузії.
Дифузію домішки в кремній проводять в дифузійних печах при температурі приблизно 1200 ° С. Для отримання провідності n-типу застосовують діффузіанти: фосфор, сурму, миш'як; для отримання провідності p-типу - бор, галій, індій.
Створення межсоединений. Для створення монтажу між елементами напівпровідникової ІС пластина кремнію зі сформованими елементами (транзисторами, діодами, резисторами та ін.) покривається шаром обложеного алюмінію завтовшки 0,5 ... 2 мкм, який потім в непотрібних місцях стравливается через відповідні вікна фоторезиста (після заключної операції фотолітографії). При цьому на поверхні напівпровідника залишається малюнок сполучних алюмінієвих провідників, що мають ширину близько 10 мкм, а також контактних майданчиків.
Електричні параметри ІС вимірюються ще на неразрезанной пластині за допомогою контактних зондів. Непрацюючі ІС відзначаються фарбою.
Пластина розділяється на окремі кристали. Отмаркірованние непрацюючі ІС бракують відразу, решта кристали оглядають під мікроскопом.
Монтаж кристалів на металеві основи корпусів здійснюється пайкою з утворенням золотий евтектики. У скляних або пластмасових корпусах, в яких відсутні металеві пластини в підставах корпусів, кристали прикріплюються до несучої рамці легкоплавким склом в атмосфері інертного газу при температурі не більше 525 ° С. Потім проводять монтаж вихідних контактних майданчиків на внутрішні висновки корпусу.
Для надійного захисту від впливу зовнішнього середовища при експлуатації кристали упаковують в герметичні корпуса. Пластмасовий корпус (найбільш дешевий) має пластмасове тіло, отримане шляхом опресовки кристала і рамки висновків.
2.2.3 Технології типових інтегральних структур
При створенні напівпровідникових ІС найбільш широко застосовується планарно-епітаксіальна технологія (вона ж використовується для виготовлення сучасних дискретних транзисторів). Ізоляція елементів, розташованих на одному кристалі (транзистори, діоди, резистори та ін.), Здійснюється за допомогою обратносмещенное pn переходів. Недоліками такого методу ізоляції структур вважаються:
збільшені паразитні ємності і струми витоку між окремими елементами;
велика площа елементів (з урахуванням площі ізолюючих областей);
відносно невисокі пробивні напруги і низька радіаційна стійкість.
Однак структури з pn ізоляцією найбільш прості у виготовленні і, як наслідок, найдешевші.
У ізопланарной технології ізоляція елементів (транзисторів, діодів та ін.) здійснюється травленням канавок між елементами з подальшим термічним окисленням поверхні цих канавок. Шар двоокису кремнію (є хорошим ізолятором) утворює як стінки, так і дно кожного інтегрального елемента, створюючи діелектричний кишеню (звідси малі електричні витоку). Така технологія дозволяє отримувати більш високовольтні інтегральні елементи при менших розмірах.
Подальшим розвитком ізопланарной технології є поліпланарний процес, що дозволяє значно зменшити розміри елементів.
Ще більшу щільність розміщення елементів дозволяє отримати технологія з використанням анізотропного травлення канавок (травлення уздовж кристалографічних осей).
Інтегральні діоди зазвичай створюються з транзисторних структур. Як діодів можуть бути використані перех...
