Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Этапы изготовления полупроводниковых ИМС, обеспечивающие формирование в кристалле полупроводника транзисторной структуры




Большинство полупроводниковых ИМС изготавливаются по планарно-эпитаксиальной технологии, сущность которой заключается в следующем. На кремневой подложке р-типа монокристаллический высокоомный слой кремния n-типа, повторяющий кристаллографическую ориентацию подложки (монокристаллом называют твердое тело с регулярной кристаллической структурой). Этот процесс называется эпитаксией. Он происходит при высокой температуре (1200±3°C) в специальной камере, в которой в газообразном состоянии находятся соединения доноров. При соприкосновении этих соединений с поверхностью подложки на ней и образуется за счет химической реакции чистый кремний с нужной концентрацией примесей (рис. 6.1, а). Затем платину с эпитаксиальным слоем нагревают до 1250 °C в атмосфере сухого кислорода, вследствие чего на ее поверхности получают тонкий слой диоксида кремния SiO2, обладающий высокими диэлектрическими свойствами. После охлаждения на слой диоксида кремния наносится слой фоторезиста (рис.6.1, б), а сверху на него накладывается фотошаблон (или маска), имеющий прозрачные и непрозрачные участки (рис.6.1, в). В результате освещения фоторезиста ультрафиолетовым светом через фотошаблон засвеченные участки фоторезиста задубливаются. При помещении в специальный растворитель (плавиковую кислоту HF) незадубленные(т.е. неосвещенные) участки фоторезиста растворяются, а задубленные сохраняются (рис.6.1, г). Обработанную таким образом пластинку помещают в другой раствор, который растворяет диоксид кремния, находящийся на участках, незащищенных фоторезистом. В полупроводниковой пластине создаются окна "окна", представляющие незащищенные участки эпитаксиального слоя n-типа (рис.6.1, д). Описанный процесс от момента нанесения на окисленную поверхность полупроводника слоя фоторезиста до образования "окон" (рис.6.1, б, в, г, д) в полупроводнике называют фотолитографией. После этого с пластины удаляется фоторезист и пластина помещается в печь, в которой при температуре порядка 1120 °C через имеющиеся в ней (пластине) "окна" производится диффузия акцепторов (бора В), в результате чего в эпитаксиальном слое n-типа образуется р-области (рис.6.1, е). Затем поверхность пластины снова окисляется и производится вторая фотолитография, в результате которой образуются "окна" над участками р-областей. Через эти "окна" осуществляется вторая диффузия, но уже донорных примесей, в результате которой в р-областях образуются участки с электропроводностью n-типа (рис.6.1, ж). На этом формирование транзисторной структуры заканчивается. Остается только убрать с поверхности слой SiO2 и напылить на выходящие на поверхность n- и р-областей металлические пленки, к которым припаиваются металлические проволочки, являющиеся выводами полупроводникового прибора. На рис.6.2, а показана структура интегрального биполярного транзистора типа n-p-n, являющегося основным активным элементом биполярных ИМС. Недостатком этой структуры БТ является то, что токи базы и коллектора протекают не только перпендикулярно p-n-переходам, но и вдоль их, вследствие чего увеличивается сопротивление этих областей токам IБ и IК, что приводит ухудшению частных свойств БТ. Для уменьшения сопротивления коллекторной n-области (самой протяженной) в ней создается скрытый n^+-слой, содержащий более высокую концентрацию электронов, что приводит к уменьшению сопротивления коллекторной области. Для получения интегрального транзистора Шотки коллекторную и базовую области соединяют металлической пленкой, которая образует между базой и коллектором диод Шотки (рис.6.2, б).

Рис. 1

Рис. 2 Рис. 3





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-03; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 645 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Своим успехом я обязана тому, что никогда не оправдывалась и не принимала оправданий от других. © Флоренс Найтингейл
==> читать все изречения...

2350 - | 2151 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.