Файл: Лекция 19 микроэлектроника.doc

Технологические процессы:

а) наращивание полупроводникового материала на кремниевой подложке;

б) термическое окисление кремния для получения слоя окисла SiO₂, защищающего поверхность кристалла от внешней среды;

в) фотолитография, обеспечивающая требуемые конфигурации пленок(SiO₂, металл и т.п.) на поверхности подложки;

г) локальная диффузия – перенос примесных атомов в ограниченные области полупроводника (в настоящее время – ионная имплантация легирующего вещества);

д) напыление тонких (до 1 мкм) пленок;

е) нанесение толстых (более 1 мкм) пленок путем использования специальных паст с их последующим вжиганием.

ИС изготавливаются методами интегральной технологии, имеющей следующие отличительные особенности:

1. Элементы, однотипные по способу изготовления, представляют собой или полупроводниковые p-n структуры с несколькими областями, различающиеся концентрацией примесей или пленочные структуры из проводящих, резистивных и диэлектрических пленок.

2. Одновременно в едином технологическом цикле изготавливается большое количество одинаковых функциональных узлов, каждый из которых, в свою очередь, может содержать до сотен тысяч и более элементов.

3. Сокращается количество технологических операций (сборка, монтаж элементов) на несколько порядков по сравнению с традиционными методами производства аппаратуры на дискретных элементах.

4. Размеры элементов и соединений между ними уменьшаются до технологически возможных пределов.

5. Низконадежные соединения элементов, выполненные с помощью пайки, исключаются и заменяются высоконадежными соединениями (путем металлизации).

Последовательность основных этапов построения полупроводниковой ИС:

1. Выращивание кристалла кремния.

2. Разрезка на пластины (200…300мкм, Ø 40 – 150мм).

3. Очистка поверхности пластин.

4. Получение элементов и их соединений на пластине.

5. Разрезка пластин на отдельные части (кристаллы).

6. Закрепление в корпусе.

7. Подсоединение выводов с контактными площадками.

8. Герметизация корпуса.

Пр. Фотолитография:

---

1. Очистка пластин.

2. Нанесение фоторезистора.

3. Сушка.

4. Совмещение с фотошаблоном и экспонирование.

5. Травление SiO₂.

6. Задубливание (сушка).

7. Проявление.

8. Удаление фоторезистора.

Пр. Толстопленочная технология:

1. Очистка подложек.

2. Трафаретная печать.

3. Сушка и вжигание.

4. Подгонка.

5. Монтаж в корпусе.

6. Армирование.

7. Монтаж компонентов.

8. Присоединение выводов.

9. Герметизация.

10. Испытания.

---

10.4.1 Корпуса микросхем

Корпуса микросхем по конструкции делятся на пять типов (ГОСТ 17467–79), которые показаны на рис. 1. Корпус типа 1 (рис. 10.4, а) – прямоугольный с выводами, перпендикулярными плоскости основания и расположенными в пределах проекции корпуса. Корпус типа 2 (рис. 10.4,б) отличается выводами, которые выходят за пределы проекции корпуса (в переводной литературе часто используется термин ДИП-корпус). Корпус типа 3 (рис. 10.4, г) – круглый, подобный корпусам транзисторов, но отличающийся большим числом выводов. Корпус типа 4 (рис. 10.4,д) –прямоугольный с выводами, расположенными параллельно плоскости основания. Корпус типа 5 (рис. 10.4, е) – прямоугольный, безвыводной; электрическое соединение ИС, размещенной в таком корпусе, осуществляется с помощью металлизированных контактных площадок, расположенных по периметру корпуса.

Рис. 10.4 Корпуса микросхем

---