(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

ства транзисторов типа п-р-п обусловлены тем, что подвижность коэффициент диффузии электронов в кремнии почти в три раза выщ чем дырок (см. § 1.1). Задача получения больших значений коэфф циента а облегчается также благодаря широкому применению фосф ра - лучшего донорного диффузанта для кремния, обладающего х рошей растворимостью в кремнии. Тем самым облегчается зада создания сильнолегированной эмиттерной области транзистора , сравнению с базовой для увеличения коэффициента инжекции у, следовательно, и коэффициента передачи а.

Пассивные элементы в биполярных микросхемах изготовляют основе р-п-переходов (диоды и конденсаторы) и слоев полупрово ника (резисторы). При этом диоды получают на основе транзисто ных структур с использованием его p-n-переходов; например, ан дом диода является эмиттер транзистора, а катодом - соединены вместе базы и коллектор. Такой принцип получения диодов на пра' тике оказывается проще, чем специальное формирование р-п-перех дов. Емкость конденсаторов, создаваемых на основе р-п-перехо (где используется его барьерная емкость при обратном напряжений! получается относительно небольшой (400 пФ). Созданные же друг ми методами конденсаторы занимали бы больший объем кристалл В связи с указанным конденсаторы в полупроводниковых микрос~ мах находят ограниченное применение. Индуктивность как элеме' здесь вообще не используют. [

В МДП-м икросхемах преимущественное распространен получили полевые транзисторы с индуцированным каналом. Напр жение пробоя участка сток - затвор в микросхемных МДП-транз старах существенно выше, чем коллекторного перехода в биполд ных транзисторах. По этой причине МДП-микросхемы применяют при более высоком напряжении питания, чем биполярные микросх мы. При соответствующем включении МДП-транзистор может бы использован и как пассивный элемент - резистор. Это позволя создавать микросхемы только на основе МДП-структур. Техн лргия изготовления МДП-микросхем существенно проще техно гии изготовления биполярных микросхем.

Полупроводниковые микросхемы изготовляют групповым мг. дом, при котором за один технологический цикл одновременно поЛ; чают несколько тысяч микросхем. Исходной является кремниев пластина диаметром 30-50 мм и толщиной 0,2-0,3 мм. Пласти представляет собой основу 300-500 микросхем, причем одновреме но обрабатывается партия до сотни пластин. Площадь одной микр, схемы определяется единицами квадратных миллиметров (или да долями единицы) с числом активных и пассивных элементов, сост ляющих десятки, сотни и тысячи штук. Размеры участков криста-ла, занимаемых каждым элементом, измеряются микрометрами. Cq динение элементов в микросхемах производят частично в объе кристалла, а частично - металлизацией на поверхности. .

Электрическая изоляция элементов в МДП-микросхемах осущеС/ вляется межэлементными областями исходного полупроводник (рис. 1.48, а). Для изоляции элементов в биполярных микросхем



наибольшее применение получило создание вокруг каждого элемента обратносмещенного p-n-перехода (рис. 1.48, б) и размещение элементов внутри охватывающих слоев диэлектрика (рис. 1.48, в). Обратное смещение p-n-переходов, расположенных между двумя соседними элементами (рис. 1.48, б), создается подачей на подложку р-типа самого низкого отрицательного потенциала. Слой диэлектрика (рис. 1.48, в)

р 3 И SiO. С 3 И

0 1 ш

туг £1 иП \П

3 6К

SiO, 3 Б К 3 Б К


Рис. 1-48. Выполнение транзисторных структур в МДП-микросхемах (а), в биполярных микросхемах с изолирующими p-n-переходами (б) и с изоляцией диэлектриком (в)

представляет собой пленку двуокиси кремния, получаемую в процессе изготовления микросхемы.

Процесс изготовления микросхем базируется на планарной и пла-нарно-эпитаксиальной технологии. Полупроводниковые слои создаются способами локальной диффузии и эпитаксиального наращивания. Важнейшими этапами получения слоев требуемой конфигурации являются создание защитных слоев из двуокиси кремния и их прецизионное фотолитографическое локальное травление. В связи с этим термическое окисление кремния и методы фотолитографии входят в число основных операций в производстве полупроводниковых микросхем.

В гибридных интегральных микросхемах на керамической подложке методом последовательного нанесения пленок получают пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, индуктивности, соединительные проводники). Активные элементы (транзисторы), а также диоды в микроминиатюрном бескорпусном исполнении применяют в качестве навесных элементов. Использование дискретных элементов объясняется отсутствием в настоящее время отработанной технологии получения пленочных транзисторов и диодов. Микросхемы с толщиной пленки менее 1 мкм относят к тонкопленочным, а более 1 мкм - к тол сто пленочным.

Тонкие пленки, из которых создают пассивные элементы, получают методом осаждения в вакууме через трафареты. В основу технологии положены испарение материала путем его нагрева до соответствующей температуры и последующая конденсация материала 3 глазсвой фазы на более холодную подложку. Исходным материалом при производстве толстопленочных Икросхем являются различные проводящие пасты для созда-151 проводников, контактных площадок, обкладок конденсаторов,



индуктивностей и резисторов, а также диэлектрические пасты для п лучения диэлектриков конденсаторов. Пасты наносят на керамич, скую подложку через трафареты с последующим вжиганием.

В совмещенных интегральных микросх мах активные элементы создают по пленарной или планарно-зп таксиальной технологии в объеме полупроводника, а пассивные эд менты получают методами пленочной технологии.

Интегральные микросхемы предназначены для решения сам~ разнообразных задач. В соответствии с функциональным назнач нием интегральные микросхемы подразделяют на логические эдеме' ты, усилители, генераторы и т. д. В общем виде их можно раздели: на два больших класса: цифровые и аналоговые (л не иные) микросхемы (подробнее см. гл. 2, 3).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.