7 Разработка маршрутной технологии получения гибридных и интегральных микросхем

Цель работы: изучить технологию получения гибридных и интегральных микросхем.

Гибридной интегральной схемой называется миниатюрное электронное устройство, элементы которого нераздельно связаны на поверхности диэлектрической подложки. Изготовление гибридных интегральных схем может осуществляться по тонкоплёночной и толстоплёночной технологии.

Тонкоплёночная технология заключается в последовательном нанесении на общее основание тонких (приблизительно 1-2 мкм) плёночных проводников, контактов, резисторов, изоляторов с формированием микрогеометрии элементов и их соединением при осаждении с помощью специальных трафаретов и локального травления.

Толстоплёночная технология заключается в последовательном нанесении через сетчатые трафареты и вжигании в керамические подложки паст проводящего и диэлектрического назначения. Пасты проводящего назначения состоят из металлических порошков (серебро, золото, платина) и стекла (связующее) и обеспечивают изготовление проводящих дорожек.

Пасты для изолирующих слоёв состоят из стекла и органических жидкостей. Активные элементы (диоды, транзисторы и т.д.) монтируются на поверхности подложки. Отверстия для активных элементов формируются лазерным лучом.

Интегральные схемы получают путём целенаправленного локального изменения свойств материала полупроводникового кристалла легированной примесью. При этом в кристалле формируется проводимость р-типа (дырочная) и п-типа (полупроводниковая). Граница этих двух зон называется р-п переходом. Создавая различные комбинации р-п переходов, можно получать элементы, диоды, транзисторы, резисторы и т.д. При введении мышьяка получают проводник с электронной проводимостью. При введении алюминия получают проводник дырочного типа.

Полупроводниковые интегральные схемы получают по эпитаксиально-планарной технологии, суть которой заключается в следующем:

1. окисляется поверхность полупроводникового кристалла;

2. травлением вырываются окна на поверхности;

3. легируют полупроводник в зоне окон из газовой фазы;

4. закрывают окна окислением;

5. вскрывают окна и легируют поверхность в других местах;

6. вакуумным напылением обеспечивают мостики проводников.

На рисунке7.1 представлена поверхность полупроводникового кристалла, геометрию и свойства которой необходимо обеспечить с помощью эпитаксиально-планарной технологии.

На рисунке7.2. представлена гибридная интегральная схема, которая должна быть выполнена по толстоплёночной технологии.

Вариант 1 Вариант 2

Рисунок 7.1

Вариант 1 Вариант 2

Рисунок 7.2

Порядок выполнения работы:

1) ознакомиться с методическими рекомендациями;

2)для заданного варианта разработать технологию получения полупроводниковой интегральной схемы и гибридной интегральной схемы;

3) описать технологию в порядке выполнения операций.