57 Функции пассивных диэлектриков в микроэлектронике.

Основные пассивные функции, которые выполняют диэлектрики в соста­ве полупроводниковых интегральных схем, следующие.

1. Подложки для ИС, изготавливаемых по тонко- и толстопленочной технологии.

2. Диэлектрические детали корпуса и кристаллодержатели. Приме­няются бериллиевая керамика, ситаллы, композиционные материалы.

3. Структуры КНИ (кремний на изоляторе), которые позволяют изго­тавливать ИС с полной диэлектрической изоляцией.

4. Конденсаторы и резисторы для толстопленочной технологии. Пленки стекол используются и в качестве диэлектриков тонкопленочных конденсаторов (SiO2, Si₃N4, Al2O3, Та2О5).

5. Защитные пленки для бескорпусной защиты СБИС и толстоплв-ночных БГИС. Используют стекла БСС, ФСС, БФСС и другие легкоплав­кие стекла, SiO2 + Si3N4

6. Межслойная изоляция. Используются SiO2, те же диэлектрики, что и в предыдущем пункте.

7. Пассивация и стабилизация полупроводниковой поверхности. В технологии СБИС применяют стекловидные диэлектрические пленки ФСС, БСС и БФСС, которые способны выполнять роль геттеров нежела­тельных легкоподвижных ионов (Na*, К*,Сu²*, Аg*), блокируя их в своем объеме и стабилизируя тем самым параметры приборов.

8. Планаризация развитого рельефа. Используются пленки БСС и ФСС. Размягчаясь при 1000 - 1100 °С, такие пленки формируют гладкий рельеф, что применяется для сглаживания развитого рельефа в много­уровневых СБИС. Использование БФСС позволяет снизить температуру оплавления ниже 1000 ⁶С, при этом геттерирующие свойства сохраня­ются.

9. Маскирующие покрытия. Сквозь специально сформированные окна в таких покрытиях осуществляется диффузия в полупроводник леги­рующей примеси. Используются SiO2, Si3N4

10. Подзатворный диэлектрик в МОП-транзисторах. Важнейшее требование в данном случае - качество границы полупроводник - диэлек­трик, минимальная плотность зарядов на ней. Именно поэтому обычно используют тонкий слой термически выращенного SiO2

11. Источник диффузионного легирования. Используют стекла БСС, ФСС

59. Свойства Керамических материалов.

Керамика - стеклокристаллический материал, представляющий со­бой гетерогенную систему из кристаллических и аморфных стекловидных фаз, содержащих некоторое количество воздушных включений Раз­личные типы керамики отличаются количеством кристаллической и стек­ловидной фаз в очень широких пределах. Кроме того присутствуют некоторое кол-во воздушних включений.

Кристаллическую фазу образуют различные химические соединения или твердые растворы этих соединений.

Основные свойства Керамики – диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери, ТКР, механическая прочность в значительной степени определяются свойтвами кристаллической фазы. Стекловиданя фаза представляет собой прослойки стекла связыв. технологическую фазу. Технологические свойства керамики – температура спекания, степень пластичности керамической массы при формировании восновном определяется кол-во стекловидной фазы. От ее содержания зависит так-же плотность, степень пористости, и гигроскопичность материала.

В некоторых типах керамики стеклофаза практически отсутствует. Главными химическими компонен­тами керамических материалов являются оксиды различных элементов: Аl2О3, ВеО, СаО, МgО, ZrО2, TiO2, SiO2 и т.д. Они образуют группц кислородсодержащей керамики.

Существует также безкислородная керамика на основе карбидов, нитридов, баридов, металлов.