7. Напівпровідникові імс

Напівпровідникові інтегральні мікросхеми - це інтегральні мікросхеми, все пасивні та активні елементи яких виготовлені в одній платівці напівпровідника (монокристалі кремнію). Більшу частину пластинки по товщині складає підкладка, і тільки в тонкому приповерхневому шарі знаходяться елементи схеми і з'єднання між ними, створені методом дифузійно-планарной технології. Така технологія дозволяє створити в платівці напівпровідника (кремнію) області з різним типом провідності, а також з'єднання цих областей з металевими контактами. Області з різним типом провідності утворюють переходи, які виконують функції резисторів, конденсаторів, діодів, транзисторів. До речі, в деяких напівпровідникових інтегральних мікросхемах застосовується світлодіодне підсвічування. Тип провідності визначається концентрацією домішки. Надлишок донорів дає область з провідністю типу п, надлишок акцепторів - область з провідністю типу р. Процес зміни типу провідності шляхом додавання домішок називається компенсацією. Атоми домішок вводяться в напівпровідник через поверхню за допомогою дифузії, наприклад шляхом приміщення напівпровідника в суміш парів з атомами домішки при досить високій температурі. Можливе проведення навіть потрійний дифузії, при якій отримують тришарову структуру, яка містить два переходи; найбільш глибокої є перша дифузія. Обмеження областей, в яких шляхом дифузії домішок отримують зміна типу провідності, здійснюється за допомогою шарів двоокису кремнію, що оберігають від дифузії ділянки, вкриті таким шаром. Шар двоокису кремнію на платівці створюється окисленням поверхні пластинки при високій температурі. Розтин певних ділянок (так званих віконець) в шарі оксиду для проведення дифузії здійснюється розчиненням оксиду в плавикової кислоті. В процесі видалення шарів оксиду з певних ділянок поверхні користуються фотомаски, опромінюваних ультрафіолетовими променями. Ділянки напівпровідника, вкриті світлочутливої ​​емульсією і не засвічені через маску (шаблон), утворену системою прозорих і непрозорих ділянок, витравлюється. Цей процес називається фотолитографией. Шар оксиду використовується також для захисту поверхні напівпровідника після закінчення виробничого процесу від забруднень і впливу навколишнього середовища. Це-пасивація поверхні. Напівпровідникові інтегральні мікросхеми є найбільш поширеним типом інтегральних мікросхем, що забезпечують максимальну мініатюризацію І надійність. При масовому виробництві є найбільш дешевими. Щільність упаковки в напівпровідникових інтегральних мікросхемах доходить навіть до кількох тисяч елементів і більше на 1 мм2. -

8. Принцип виготовлення пасивних елементів у напівпровідникових імс.

Напівпровідникові інтегральні схеми розвиваються в напрямку все більшої концентрації елементів у тому самому об'ємі напівпровідникового кристала, тобто в напрямку підвищення ступеня інтеграції інтегральної схеми. Розроблені інтегральні схеми, що містять в одному кристалі сотні й тисячі елементів. У цьому випадку інтегральна схема перетворюється в більшу інтегральну систему (БІС), що неможливо розробляти й виготовляти без використання електронних обчислювальних машин високої продуктивності. Технологія виготовлення напівпровідникових інтегральних схем забезпечує одночасну групову обробку відразу великої кількості схем. Це визначає в значній мірі ідентичність схем по характеристиках.