11 Послідовність формування та схема техн.. Процесу дифузійно-планарних імс

Схема технологічного процесу являє собою послідовний перелік базових технологічних операцій, які використовуються як маршрутна карта при виготовленні ІМС. Розглянемо послідовність формування структури дифузійно - планарних мікросхем на прикладі транзистора . Як вихідна заготовка використовується монокристалічна пластина кремнію з дірковою провідністю ( р - типу ), яка покрита шаром оксиду кремнію, ( рис. 1.)

В цьому шарі методом фотолітографії відкриваються вікна прямокутної форми ( відповідно до розміру колекторних областей ) ( рис 2 ). Через такі вікна потім, методом термічної дифузії*, вводяться атоми домішки донора , після чого пластина окислюється ( рис. 3 ).

Таким чином, ми сформували колектори всіх транзисторів на всіх пластинах у межах всієї партії.

Д ля отримання базових областей з провідністю р – типу так само використовують фотолітографію ( рис. 4 ) та термічну дифузію з окисленням ( рис. 5 ).

Наступним травленням вікон, одержаних методом фотолітографії (рис. 6) з послідуючою термічною дифузією виготовляють емітери та приконтактні ділянки у колекторах, які мають провідність п ( + означає велику електронну провідність, близьку до металу) - рис. 6, 7.

Таким чином, у приповерхневому шарі напівпровідникової пластини є сформованою структура транзистора. Залишається виконати систему мініз`єднань. Для цього спочатку за допомогою фотолітографії у шарі відкривають вікна у місцях контакту зовнішньої розводки з відповідними областями транзистора ( рис 8 ). На пластину шляхом термічного напилення у вакуумі, наноситься шар (плівка ) алюмінію

П ісля цього проводять фотолітографію по Al і травлення. (Рис.10.). (Шаблон для останньої фотолітографії відповідає електронній схемі мікросхеми)

Схема загального технологічного процесу виготовлення дифузійно - планарної мікросхеми

12 Послідовність формування та схема техн.. Процесу епітаксійно-планарних імс.

Для того, щоб отримати епітаксіально - планарну структуру, в якості вихідної заготовки потрібно взяти монокристалічну пластину кремнію ( ) p-типу. з провідністю p-типу (рис.1).

Д ля створення прихованого шару з провідністю п+ спочатку у шарі відкривають вікна (рис 2), через які проводиться термічна дифузія донорної домішки великої концентрації з наступним окисленням ( рис.3 )

Далі з поверхні пластини зтравлюється (наприклад, іонним травленням або хімічним). Хімічне травлення проводять з використанням плавикової кислоти (HF), або травників на її основі з уповільнюючи ми домішками наприклад фторидамонію . ( рис 4 ). Після цього на поверхню наноситься епітиксіальний шар Si з провідністю п - типу і поверхня пластини окисляється ( рис 5 ).

Для створення колекторних областей по контуру майбутніх транзисторів травляться вікна ( при використані фотолітографії) у вигляді вузьких замкнутих доріжок ( рис 6 ). Після цього проводиться роздільна термічна дифузія акцепторних домішок великої концентрації (р+) з наступним окисленням ( рис. 7.)

При формуванні базових і емітерних ділянок транзистора послідовно, двічі використовують фотолітографію та термічну дифузію з окисленням. ( рис.8 - 11)

Таким чином, формування структури транзистора закінчено. Залишається виготовити лише з'єднання між елементами. Для цього, спочатку за допомогою фотолітографії у шарі SіО₂ відкривають вікна у місцях контакту зовнішньої розводки з відповідними областями транзистора ( рис 12 )

Д алі на пластину шляхом термічного напилення у вакуумі, наноситься: шар ( плівка ) алюмінію ( рис 13 ). Після цього проводять фотолітографію по Аl (рис 14). Шаблон для останньої фотолітографії відповідає електронній схемі мікросхеми.

Схема загального технологічного процесу епітакс. - планарних мікросхем