18. 4Изготовление тонкоплёночных гибридных имс.

напыляют резистивный и проводящий слои, после чего проводят два фрезерования с помощью электронного луча для получения необходимой конфигурации пленочных элементов. Особенностью электронно-лучевой технологии является возможность ее автоматизации. Поскольку перемещением электронного луча по поверхности легко управлять электрическим или магнитным полем, необходимую конфигурацию можно получить по заданной программе. Такой программный способ изготовления наиболее экономичен для получения ИМС, пассивная часть которых содержит резисторы высокой точности и соединения.

19.1 Подложки полупроводниковых ИМС и получение пластин чистого кремния.

Монокристаллические пластины из разных полупроводниковых материалов составляют основу для изготовления полупроводниковых ИМС различного конструктивно-технологического исполнения и функционального назначения.

Пригодность полупроводникового материала для использования в интегральных микросхемах определяется в основном параметрами, зависящими от его физических свойств: оптических, термических, зонной структуры, ширины запрещенной зоны…

Очень важны электрические свойства полупроводникового ма-

териала: тип электропроводности, концентрация носителей заряда, их подвижность, и удельное сопротивление, время жизни неосновных носителей заряда и их диффузионная длина,— существенно зависящие от технологии по-

лучения полупроводника.

В настоящее время из всех полупроводниковых материалов наибольшее применение для изготовления полупроводниковых ИМС получил кремний. Технический кремний содержит около 1 % примесей и как полупроводник не может быть использован.

Технология получения кремния полупроводниковой чистоты состоит из: превращения технического кремния в летучее соединение, которое после очистки может быть легко восстановлено; 2) очистки соединения химическими и физико-химическими методами; 3) восстановления соединения с вы; млением

чистого кремния; 4) конечной очистки кремния методами бестигельной зонной

плавки; 5) выращивания легированных кристаллов.

19.2 Подложки полупроводниковых ИМС и получение пластин чистого кремния.

Кремний обладает большей шириной запрещенной зоны, что позволяет создавать элементы и ИМС, работающие в широком диапазоне температур, с малыми токами утечки и при больших ра-

бочих напряжениях.

Преимущество по технологическим свойствам достигается тем, что на

поверхности пластин кремния сравнительно легко можно получить слои оксида кремния, которые играют важную роль в конструкции ИМС и в технологии ее формирования.

Однослойные пластины кремния р- и n-типов получают резкой слитков монокристаллического кремния на пластины.

Подготовка пластин, получаемых из слитков монокристаллического

кремния, является одним из важнейших этапов производства ИМС и включает в себя следующие операции: ориентацию слитков по кристаллографическим осям, резку слитков на пластины, шлифование, полирование, травление и очистку поверхностей.

В настоящее время выращивание слитков производится с помощью метода, Чохральского и зонной плавкой, причем первый метод является основным для получения пластин большого диаметра (102, 127 и 152 мм).

Перед резкой на пластины слиток шлифуют до точного диаметра, на нем по всей длине изготовляют срезы для различения типа электропроводности и кристаллографической ориентации, после чего шлифованный слиток подвергают травлению смесью плавиковой, азотной и уксусной кислот для удаления поврежденного слоя (0,3—0,5 мкм). Основным методом разделения слитков на пластины является резка

19.2 Подложки полупроводниковых ИМС и получение пластин чистого кремния.

алмазным диском с внутренней режущей кромкой, которая обеспечивает высокую производт-ьность.

Шлифование производят с целью устранения нарушенного приповерхностного слоя и обеспечения равномерности пластин по толщине.

Для устранения дефектов, возникающих при резке слитков на пласти-

ны, а также для получения непористой и чистой обратной стороны пластины подвергают химическому травлению на глубину 10—30 мкм.

Обеспечение зеркальной рабочей поверхности пластин достигается обработкой на полировальных станках с применением коллоидального раствора или мелкодисперсного порошка оксида кремния, суспензированного в щелочном растворе. В основном используют химико-механический метод с примене-

нием жесткого или гибкого крепленая пластин.

После подготовки пластины подвергают контролю

и сортировке.