7. Планар техн-гия. Осн гр операций тп изгот-я изделий мэ

Планарн.техн-гии – сов-сть способов изгот-ния изделий ИЭ путем форм-ния их структур с 1ой рабочей стороны общей заготовки. Основана на создании в приповерхн-м слое п/п подложки, областей с разл.типом проводимости или разн.концентрацией примесей, в совокуп-ти образ-щих стр-ру прибора. Создается локал. введением в подложку примесей ч/з спец.маску (обычно SiO₂), формируемую на подложке с пом.микролитографии. Послед-но проводя проц. форм-ния маски, литорграфии и диффузии можно получить в подложке области любой конфиг-ции с разл.электро-физ.св-вами. Т.к.все они имеют выход на одну сторону подложки можно ч/з окна в изоляции осущ-ть их коммутацию по электр.схеме при пом. тонкоплен. пров-ков, конфиг-ция кот.также осущ-ся литографией. Пленка SiO₂ также исп-ся для защиты и изоляции стр-р в ходе ТП и экспл-ции приборов.

Сущ. тысячи разновид-тей ТП изгот-ния изделий по планарн.техн-гии, каждую из кот. может содержать тысячи операций, очередность и условия вып-ния кот.строго регламентировано. По критериям воздействия на исходн.мат-л, целям и рез-там их м.разделить на гр-пы:

1.удаление мат-ла:*мех.обработка;*хим.травление; *плазмен. травл; *ионно-лучев.травл-ние.

2.нанесение мат-ла:*получ-ие пленок; *эпитаксиальное наращивание слоев.

3.форм-ние конфигураций эл-тов и окон в пленках: *разл.м-ды литографии; *микрофрезерование.

4.форм-ние областей с разл.электро-физ.св-вами: *диф-ное или ион-е легирование; *радиационно-стимулир.диффузия.

5.термообр-ка для предания мат-лам требуемых cв-в:*отжиг пленок;*сжигание контактов;*активиз-щий отжиг после имплантации.

6.соед-ние мат-лов:*сварка;*пайка;* сборка;*гермитизация.

7.контроль и подгонка.

8.вспомагат-е: *упаковка; *транспорт-е.

Для планарн.техн-гии хар-но многократное повтор-е ряда операций, каждый блок которых форм-ет опред.часть стр-ры, изменяя число блоков можно изго-ть любой прибор от простейшего диода до СБИС. Важн.эл-том планарн.техн-гии явл.чистота произ-ва. В-ва,исп-мые при изгот-нии изделий не должны содержать примесей, а рабочая атмосфера –вредных в-в и пыли. Для повышения точности, стабильности и воспроизводимости ТП в произв.помещениях создают спец.микроклимат (пост.темп-ра, влажность, скорость движения воздуха, его запыленность). Все эти и др.мероприятия относятся к понятию ”вакуумная гигиена”. Наиб. ответственные стадии ТП производят в “чистых модулях”.

8.Особенности проектирования изделий микроэлектроники.

Выс степень интеграции и функц. сложность обусл. выс. сложность процесса проект-я. Конечным продуктом проект-я явл. полный технол. маршрут изгот-я изделия и проект полного набора шаблонов для форм-я топологии элементов.

Технолог. режимы операций опр-ют распределение в вертик. распол. подложки, а рисунок шаблонов – по ее пов-ти. Под описанием физ. стр-ры ИМЭ понимают заданное распр-е эл-ки активных примесей, опр. геометрию элементов, форму и вид котактов к эл. областям, управл. электродов, межсоед-й, изолир-х слоев.

ИС выс. сложности обычно проект-ют с исп-ем САПР, в кот. проектировщик принимает актив. участие на всех этапах работы. ЭВМ производит сложные расчеты. Как след-е, в полной мере исп творч. возм-ти человека.

Более распр-ны САПР, осн-е на примен-и т. н. кремниевых компиляторов – пакетов приклад. программ, позволяющих получить проект физ стр-ры ИМЭ на основе абстрактного описания ее поведенческих свойств.

Умен-е номенклатуры изделий осущ-ют прогр. способами. Наиб распр – исп-е межпроцессорных приборов, быстродействие кот. ниже спец. ИС, но треб-ся меньше затрат на проект-е и упрощается ТП.

Др. напр-ем универсализ-и явл. исп-е матричных ИС на основе базовых матрич. кристаллов (БМК), допускающих вып-е до 1000 разл. функций. В соотв. с заказом потребителя эти элементы соед-ся в эл схему, которая форм-ся с пом. заказного шаблона. Для МС на основе БМК хар-на выс. однородность БМП и выс. сроки проект-я. Соврем ИС на БМК сод до 108 вентелей, в каждом 4-12 элементов и могут вып-ть десятки тысяч функций.