ральних мікросхем, однак, обмежена рядом причин. Одна з них полягає в тому, що виробництво напівпровідникових ІМС виявляється доцільним лише у великосерійному і масовому виробництві, коли стають економічно виправданими значні витрати на підготовку виробництва (Головним чином на проектування і виготовлення комплекту фотошаблонів). Інша причина лежить в ряді обмежень на параметри елементів і ІМС в цілому: невисока точність дифузійних резисторів (В± 10%) і відсутність можливості їх підгонки, неможливість отримувати конденсатори досить великих ємностей, температурні обмеження, обмеження по потужності та ін
Поряд з напівпровідниковими ІМС тому розробляють і випускають комбіновані гібридні інтегральні мікросхеми. Технологічною основою таких ІМС є процеси нанесення резисторів, конденсаторів, провідників і контактів у вигляді плівок відповідних матеріалів на діелектричну пасивну підкладку. Оскільки активні елементи - транзистори, діоди - не можуть бути виготовлені за плівкової технології, їх виготовляють за відомою напівпровідникової технології, а потім монтують на загальній підкладці (рис. 3).
В
Рис. 3. Частковий гібридної ІМС:
R - резистор, С - конденсатор, ПП - кристал напівпровідникового приладу
Гібридна плівкова інтегральна мікросхема - ІМС, яка поряд з плівковими елементами, отриманими з допомогою інтегральної технології, містить компоненти, що мають самостійне конструктивне оформлення. Залежно від методу нанесення плівкових елементів на підкладку розрізняють тонкоплівкові (напилення у вакуумі) і товстоплівкові (Трафаретний друк) гібридні ІМС. p> Гібридні ІМС мають гірші технічні показники (розміри, масу, швидкодія, надійність), ніж напівпровідникові ІМС. У той же час вони дозволяють реалізувати широкий клас функціональних електронних схем, будучи при цьому економічно доцільними в умовах серійного і навіть дрібносерійного виробництва. Останнє пояснюється менш жорсткими вимогами до фотошаблонів і трафаретами, за допомогою яких формують плівкові елементи, а також застосуванням менш дорогого устаткування. У складі плівкових ІМС можливо отримати резистори з точністю В± 5%, конденсатори В± 10%, а із застосуванням підгонки - до десятих часток відсотка. Гибридно-плівкова технологія дозволяє реалізувати практично будь-які функціональні схеми.
Прагнення розширити область застосування напівпровідникових ІМС призвело до створення іншого типу комбінованих мікросхем (рис. 4). При їх виготовленні напівпровідникову технологію суміщають з тонкопленочной технологією для створення деяких пасивних елементів, до яких пред'являються підвищені вимоги по точності і температурної стабільності.
В
Рис. 4. Частковий суміщеної ІМС:
Т - Транзистор, R - плівковий. br/>
Суміщена інтегральна мікросхема - це комбінована інтегральна напівпровідникова мікросхема, в якій деякі елементи (зазвичай пасивні) наносять на поверхню пластини (Кристала) методами плівкової технології. br/>
2. Ступінь інтеграції
Відомо, що напівпровідникові інтегральні мікросхеми в порівнянні з аналогічними друкованими схемами з навісними елементами мають кращі техніко-економічні показники: розміри і масу, надійність, швидкодія, вартість. Відомо також, що ці показники поліпшуються з підвищенням функціональної складності ІМС, тобто з збільшенням числа елементів, отриманих за допомогою інтегральної технології, з зростанням ступеня інтеграції.
Ступінь інтеграції - це показник ступеня складності ІМС, характеризуемой числом елементів, отриманих за допомогою інтегральної технології на загальному кристалі. Для характеристики ступеня інтеграції використовують показник К = lgN, де N - число елементів ІМС. Залежно від значення До умовно розрізняють ІМС малої ступеня інтеграції, середнього ступеня інтеграції, великі інтегральні схеми (ВІС) і надвеликі (НВІС).
Підвищення ступеня інтеграції ІМС є, таким чином, найважливішим завданням мікроелектроніки, значною мірою визначальною основні тенденції схемотехнічних і конструкторсько-технологічних розробок.
2.1 Фактори, що обмежують ступінь інтеграції
Серед факторів, що обмежують ступінь інтеграції, важливе місце займає технологічний фактор. У напівпровідникової інтегральної мікросхемі не можна замінити або навіть виправити дефектний елемент. При наявності хоча б одного дефектного елемента ІМС цілком бракується. Щільність дефектів у свою чергу -Визначається якістю технологічного процесу і насамперед процесу фотолітографії.
В В В
Рис. 5. Формування окисної маски:
а - Окислення поверхні пластини;
б - Нанесення фотослоя (1 - В«ПроколВ» у фотослое);
в - Експонування через фотошаблон (2 - непрозорий дефект на фотошаблон);
г - Прояв і освіта фотомаски (3 - В«проколиВ» в фотомаски);
д - Травлення окисла і зняття фотомаски (4 - В«проколиВ» в окисної масці)
Якість захисту пластини окисною плівкою, за допомогою як...
