59

Сумський державний Університет

А. М. Чорноус, А.П. Жуковець, Н. М. Опанасюк

Процеси виготовлення мікросхем

Навчальний посібник

Суми

Вид-во Сум ДУ

2009

Практичні рекомендації

Описані процеси являють собою деяку складність при засвоєнні, бо включають багато ілюстраційного матеріалу, який до здачі іспиту необхідно добре запам’ятати ( конспектами та іншими інформаційними матеріалами під час іспиту користуватися суворо заборонено ).

Тому студентам рекомендується повторювати даний матеріал ( з відтворенням необхідних формул, схем, рисунків ) до тих пір, доти зможуть подати відповідь на кожне питання безпомилково.

ЗМІСТ

1. Вступ………………………………………….…………..4

2. Основна частина………………………...………………..5

   1. Послідовність формування та схема технологічного процесу дифузійно-планарних ІМ……….…............5

   2. Послідовність формування та схема технологічного процесу епітаксійно-планарних ІМ………….…….8

   3. Послідовність формування та схема технологічного процесу V-канальних НІМС……………………...11

   4. Послідовність формування та схема технологічного процесу виготовлення НІМС з діелектричною ізоляцією……………………………………………15

   5. Впровадження домішок у напівпровідники шляхом термічної ………………...........................................19

   6. Впровадження домішок у напівпровідники шляхом іонної імплантації………………………………...23

   7. Автоепітаксія кремнію як базовий технологічний процес виготовлення ІМС………………………....26

   8. Загальна характеристика фотолітографічного процесу………….......................................................29

   9. Схема технологічного процесу виготовлення товстоплівкових ГІМС. Характеристика та трафаретний друк товстоплівкових елементів…...34

   10. Загальна характеристика методів та етапів складання ІМС……………………………………...38

3. Список рекомендованої літератури…………………...43

1 Вступ

Дисципліна „Технологічні основи електроніки” пов’язана з вивченням студентами новітніх технологій виготовлення електронних приладів та процесів, що з ними пов’язані.

Становлення електроніки можна віднести до початку ХХ ст., коли було винайдено електронну лампу-діод ( 1904 р. ). Пізніше, в 1948 р., був винайдений напівпровідниковий транзистор, що сприяло розвиткові напівпровідникової електроніки.

Новий поштовх розвитку електроніки надали інтегральні мікросхеми, промисловий випуск яких розпочався в 60-х роках минулого століття.

Мікросхема являє собою діелектричну підкладку ( кераміка, алюмокераміка і ін. ), на якій розташовані пасивні та активні елементи, що утворюють електричну схему, яка виконує визначену функцію. До пасивних елементів відносяться провідники, контактні площинки, резистори, конденсатори, котушки індуктивності; до активних – напівпровідникові елементи ( діоди, тріоди, багатоелектродні елементи ). Товщина плівкових пасивних елементів в тонкоплівкових мікросхемах – біля одного мікрометра, в товстоплівкових – від 10 до 70 мкм.

Напівпровідникові прилади та інтегральні мікросхеми одержують шляхом формування елементів в тонкому шарі напівпровідникової пластини.

Сучасний розвиток технології та матеріалів дозволяє створювати надвеликі інтегральні схеми, які стали основними компонентами мікропроцесорів і електронних обчислювальних машин. Такі схеми широко використовуються в побутових, комунікаційних, медичних, енергетичних, транспортних, військових, космічних та інших приладах і системах. Безперервне вдосконалення техніки і технології виробництва, розроблення нових схем, систем і засобів проектування зумовило швидке зростання продуктивності і зменшення вартості мікросхем.

В даному посібнику подані варіанти відповідей на питання державного іспиту. Для розуміння викладеного матеріалу необхідні знання з фізики, фізичної хімії, фотохімії, технології виготовлення мікросхем, мікроелектроніки.

Прийняті скорочення

ІМС – інтегральна мікросхема;

НІМС – напівпровідникова інтегральна мікросхема;

ВІС – велика інтегральна мікросхема;

НВІС – надвелика інтегральна мікросхема;

ІЧ – інфрачервоне випромінювання;

УФ- промені – ультрафіолетові промені;

ВЧ - висока частота ;

НВЧ – надвисока частота.