Конструктивно-технологические особенности ИПС
Рассмотрение их ведётся лишь в общих чертах. Цель – понять особенности компонентов. Подробнее о них можно узнать из курса «Технология приборостроения» (каф. ИУ-4).
Изготовление всех компонентов в одной полупроводниковой пластине требует, в первую очередь, решения вопроса об изоляции друг от друга компонентов.
Существует два способа изоляции:
- Изоляция обратносмещённым p-n переходом.
- Диэлектрическая изоляция слоем SiO2.
Большинство выпускаемых ИПС относится к первой группе (с изоляцией обратносмещённым p-n переходом).
Коротко рассмотрим процесс планарной технологии изготовления таких ИПС.
- Слиток – монокристалл Si p-типа. Этот слиток режется на тонкие (150-200 мкм) пластины. Пластины шлифуются, травятся, чтобы получить очень гладкую и чистую поверхность, от состояния которой в значительной степени зависят характеристики будущей схемы.
- На поверхности пластины выращивается эпитаксиальная плёнка. В дальнейшем именно в этом слое и формируются эмиттеры, базовые и коллекторные области транзисторов, резисторы, а также одна из обкладок конденсаторов. Далее чередуются процессы фотолитографии и диффузии.
- Фотолитография. На слой SiO2, выращенный на пластине, наносится слой фоточувствительного материала, называемого фоторезистом, который засвечивается через специальный фотошаблон. Фотошаблон имеет рисунок, изображающий окна для будущей диффузии. Затем обычное проявление: в окнах обнажается слой SiO2, который ликвидируется травлением. Описанные процессы получения локального (местного) доступа к поверхности пластины называются фотолитографией. Фоторезист смывается, и в образовавшиеся окна осуществляется диффузия примесей.
- Выполнение разделительной диффузии.
Образуются островки n-полупроводника, в которых будут в дальнейшем размещаться отдельные компоненты. Они отделены друг от друга двумя p-n переходами, которые всегда закрыты благодаря подключению подложки p-типа к самому низкому потенциалу в схеме.
- Выполнение базовой диффузии.
- Выполнение эмиттерной диффузии (одновременно увеличивается концентрация доноров в местах подключения коллекторных контактов).
- Металлизация (нанесение плёнки алюминия Al) для образования контактных площадок, к которым в дальнейшем будут подсоединяться выводы схемы, соединяемые с корпусом. Также они необходимы для осуществления контакта с соответствующими областями компонента, осуществления металлосоединений в схеме.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 284.