
- •1. Классификация изделий микроэлектроники. Термины и определения
- •2. Типовые технологические процессы и операции создания полупроводниковых ис
- •2.1. Подготовительные операции
- •2.2. Эпитаксия
- •2.3. Термическое окисление
- •2.4. Легирование
- •2.5. Травление
- •2.6. Литография
- •2.7. Нанесение тонких пленок
- •2.8. Пленочные проводниковые соединения и контакты
- •2.9. Разделение пластин на кристаллы и сборочные операции
- •3. Способы электрической изоляции элементов полупроводниковых ис
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Изоляция p-n-переходом
- •3.3. Изоляция коллекторной диффузией
- •3 .4. Изоляция диэлектрическими пленками
- •3 .5. Совместная изоляция p-n-переходом и диэлектрическими пленками
- •3.6. Интегральные схемы на непроводящих подложках
- •4. Активные элементы интегральных микросхем
- •4.1. Биполярный транзистор
- •4.2. Полевой транзистор с изолированным затвором
- •4.3. Диоды
- •5. Пассивные элементы интегральных микросхем
- •5.1. Диффузионные резисторы
- •5.2. Пленочные резисторы
- •5.3. Диффузионные конденсаторы
- •5.5. Пленочные конденсаторы
5.2. Пленочные резисторы
Основой пленочного резистора является резистивная пленка из металла (хром, тантал, палладий) металлического сплава (нихром) или металлокерамики. Резистивную пленку наносят на диэлектрическую подложку гибридной интегральной микросхемы или на окисленный кристалл полупроводниковой интегральной микросхемы рис.15.
При создании пленочных резисторов на диэлектрической подложке не образуется паразитных элементов, которые получаются в интегральных микросхемах с диффузионными резисторами.
5.3. Диффузионные конденсаторы
В
качестве конденсаторов интегральных
микросхем часто используют барьерную
емкость p-n-перехода,
смещенного в обратном направлении.
Такой пассивный элемент интегральной
микросхемы удобно формировать одновременно
с формированием транзисторных структур
или использовать непосредственно
p-n-переходы
транзисторных структур рис.16. Барьерная
емкость p-n-перехода
может быть использована для создания
конденсатора постоянной или переменой
емкости, которой можно управлять путем
изменения постоянного смещения на
переходе.
Диффузионный конденсатор необходимо изолировать от других элементов и от подложки микросхемы. Часто эта изоляция осуществляется p-n-переходом. Поэтому при формировании диффузионного конденсатора одновременно формируется и структура паразитного транзистора, эмиттером которого является одна из областей (обкладок) диффузионного конденсатора, базой – другая область (обкладка), а коллектором - подложка (рис.16).
5.4. МДП-конденсаторы
В
качестве диэлектрика такого конденсатора
используют слой диоксида кремния,
которым покрыт кристалл полупроводника
рис.17. Одной обкладкой конденсатора
является слой металла (обычно алюминия),
нанесенный на поверхность слоя диоксида,
другой обкладкой – сильнолегированная
область полупроводника.
В островке, предназначенном для МДП-конденсатора, есть только один p-n-переход между n- и p-областью, который необходим для изоляции МДП-конденсатора от других элементов микросхемы.
Емкость МДП-конденсатора имеет сложную зависимость от напряжения смещения и частоты переменного сигнала.
5.5. Пленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы формируют на диэлектрической подложке гибридных интегральных микросхем. При этом необходимо провести по крайней мере три операции вакуумного напыления: нижней проводящей обкладки конденсатора, диэлектрической пленки и верхней проводящей обкладки рис.18. Такой пленочный конденсатор называют однослойным. Для получения большей емкости или для уменьшения площади занимаемой конденсатором на подложке, можно делать многослойные пленочные конденсаторы, секции которых располагаются этажами одна над другой. Однако создание ”многоэтажных” конденсаторов затрудняет процесс их изготовления, повышает стоимость и уменьшает надежность.
В качестве диэлектрика пленочных конденсаторов могут быть использованы различные материалы, но наиболее широко применяется монооксид кремния.