Принцип виготовлення напівпровідникових ІМС
Напівпровідникові (монолітні) ІC виробляють на спільній для всіх елементів напівпровідниковій основі (рис. 2.5.6), переважно — це багато-кристальний кремній. При такій технології всі елементи формуються в одному технологічному циклі. Використання ІC дає змогу уникнути шкідливої роботи (паяння окремих елементів) й разом з тим забезпечити надійність схем. Основна перевага — це мала споживана потужність (до 200 мВт, а для логічних ІC — до 100 мкВт), а також висока тривалість роботи — до 108 годин. Крім того, досягається значне зменшення габаритів і вартості готової продукції. Основний принцип отримання напівпровідникових ІМС заклечається в тому, що вони створюються в єдиному технологічному циклі, тобто всі активні і пасивні елементи цих схем формуються одночасно на одній і тій же несучій конструкції – основі. В основу створення напівпровідникових ІМС покладені груповий метод і планарна технологія. Суть групового методу є в тому (дискретна техніка), що на пластині напівпровідника одночасно виготовляється множина однотипних напівпровідникових приладів.
Рис. 2.5.6. Приклад структури напівпровідникової ІС Далі пластина розрізається на сотні окремих кристалів, які містять по одному приладу даного типу. Отримані прилади поміщують в корпуси з зовнішніми виводами і в такому вигляді поступають до розробника апаратури. В інтегральній техніці на вихідній напівпровідниковій пластині одночасно виготовляються не окремі прилади, а цілі функціонально закінчені вузли, які складаються із транзисторів, діодів, конденсаторів та ін. ці елементи з’єднуються один з одним не провідниками і пайкою, а короткими тонкими металевими смужками, що напилюються на поверхню пластини. Для цього комутаційні електроди всіх елементів виводяться на поверхню пластини і розміщуються в одній площині в одному плані. Таку можливість забезпечує спеціальна планарна технологія виготовлення напівпровідникових ІМС.
Напівпровідникові інтегральні схеми в основному виготовляються з кремнію. Основними процесами створення компонентів напівпровідникових інтегральних схем є технологічні процеси створення p-n-переходів, за допомогою яких формуються як активні, так і пасивні компоненти інтегральних схем – транзистори, діоди, резистори, конденсатори і т.д. такими процесами є дифузія домі шків в кремній і епітаксильне нарощення монокристалічних шарів кремнію на кремнієву основу, яка має протилежний тип провідності. У відповідності з цим за технологією виготовлення сучасні інтегральні схеми можна розділити на схеми, що виготовляються з застосування лише процесів дифузії, і схеми, при створенні яких використовуються як процеси дифузії, так і процеси епітаксильного нарощування. Технологія виготовлення інтегральних схем першого типу отримала назву планарної, а другого типу – епітаксильно-планарної. Особливий тип напівпровідникових інтегральних схем складають мікросхеми, виконані на так званій сумісній технології. В цьому випадку активні елементи виготовляються по планарній або планарно-епітаксильній технології в об’ємі напівпровідникового кристалу, а пасивні елементи – методами тонко плівкової технології на його поверхні. Великі ІМС Великою інтегральною схемою називається така схема, в корпусі якої на одній пластині (або в її об’ємі) міститься велика кількість (102 і більше) схемних комірок, з’єднаних між собою в складну функціональну схему. Головна мета переходу до ВІС – отримання більш високих якісних показників і більшої надійності електронних пристроїв при менших затратах. Підвищення надійності ВІС обумовлено, головним чином, застосуванням більш якісних компонентів, зменшенням кількості зварних з’єднань і кількості технологічних операцій. Наприклад, з’єднання кристал – вивід корпусу – друкований провідник – вивід корпусу – кристал замінюється в ВІС одним напиленим на пластину тонко плівковим з’єднанням.
За технологічною ознакою розрізняють гібридні і напівпровідникові (монолітні) ВІС. Для побудови гібридних ВІС застосовують багатошарову товсто- і тонко плівкову розводку, яка дозволяє здійснити комутацію без корпусних інтегральних мікросхем і плівкових пасивних елементів. При виготовленні напівпровідникових ВІС застосовують базові кристали в вигляді матриць біполярних або польових транзисторів. Контрольні питання і вправи
Читайте также: A) Социально-экономические принципы. Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|