30. Классификация имс по технологическому методу изготовления. Параметры, характеризующие сложность имс. Топология имс. Общая топология и послойная топология. Понятие технологической совместимости.

Классификация по методу изготовления и конструктивным особенностям.

Полупровод.–одно- и многокристальные (микросборки).

Пленочные –тонкопленочные(в вакууме) и толстопленочные (наносятся в виде паст). В полупровод. ИМС основой является кристал и все элементы формируются в приповерхностном слое кристалла. (все Эл-ты выполнены на пов-ти подложки в виде пленок.(тонкопленочные и толсто пленочные))

Гибридные микросхемы –это набор полупров. активных элементов, а также резисторов, конденс., индук. с высокими пар-ми, кот. устанав. на пленочные провод., располож. на диэлектр. основании(ситал,поликор).( все пассивные Эл-ты (R,C), а также межсоед. Выполнены на пов-ти в виде пленок, а активные – VD VT – в виде бескорусных кристаллов на этой же пленке.)

процесс.

Конструкция полупроводниковой МС полностью определяется ее фи­зической структурой (совокупностью слоев в кристалле, отличающихся ма­териалом и электрофизическими свойствами) и топологией (формой, разме­рами, относительным расположением отдельных областей и характером межсоединений по поверхности кристалла). Можно также сказать, что структура — это чертеж поперечного сечения кристалла ИМС, а топология — вид в плане (рис. 5 цветной вклейки).

Рис. 7.4. Фрагмент ИМС:

а — структура; б — топология; 1 — исходная монокристаллическая пластина — подложка; 2 — скрытый слой; 3 — эпитаксиальный слой (он же коллекторный); 4 — базовый слой; 5 — эмиттерный слой; 6 — разделительный слой; 7 — изолирующий слой с контактными окнами; 8 — слой металлизации; 9 — защитный слой (обычно Si0₂)

На рис 7.4, а приведен фрагмент структуры ИМС, представляющей собой p-n-p-транзистор, и включенный в коллекторную цепь резистор, а на рис. 7.4, б — топология этого же участка.

Каждый из слоев 2—6 представляет собой совокупность отдельных островков (областей), имеющих одинаковые толщины, тип проводимости (электронная л или дырочная р) и характер распределения примеси по тол­щине. Это достигается одновременным введением примеси через окна за­щитной маски из Si0₂, формируемой предварительно на поверхности пла­стины-кристалла. В отличие от слоев 2—б слои 7, 8 и 9 получают путем формирования сплошной пленки и последующего избирательного травления с использованием фотошаблона. В результате изолирующий слой 7 (SiC2) содержит контактные окна, слой металлизации 8 (обычно А1) — систему соединительных проводников и периферийные монтажные площадки, а слой 9 — окна над монтажными площадками.

В соответствии с этим циклом последовательность формирования по­лупроводниковой структуры следующая. В исходной пластине-подложке р-типа формируются области скрытого слоя (»⁺). Далее осаждается сплошной монокристаллический (эпитаксиальный) слой кремния «-типа, поверхность которого окисляется. Затем формируются области разделительного слоя (р) с таким расчетом, чтобы они сомкнулись с подложкой. Образующиеся при этом островки эпитаксиального слоя образуют коллекторный слой (п). Внутри коллекторных областей формируются базовые /^-области (базовый слой), а внутри базовых областей — эмиттерные (эмиттерный >Г-слой).

В дальнейшем обработка происходит на поверхности — формируются изолирующий слой (SiCb), слой металлизации (А1) и защитный слой (SiCh). При этом обработка осуществляется по циклу «нанесение сплошной пленки — фотолитография».(необхо­дим комплект из семи фотошаблонов.)