Schemat ideowy przykładowego układu scalonego

Na odpowiednio przygotowane podłoże krzemowe (1) typu p (na rys. 7.4a pokazano jego fragment, na którym będzie wytworzony tylko jeden układ) nakłada się warstwę epitaksjalną (2) typu n (rys. 7.4b), którą następnie poddaje się procesowi utleniania. W wyniku tego powstaje zabezpieczająca warstwa dwutlenku krzemu (3) o grubości ok. 0,5 ¡.im (rys. 7.4c). Z kolei w warstwie (3) wytrawia się metodą fotolitografii okienka (4) (rys. 7.4d), przez które dokonuje się dyfuzji boru w warstwę epitaksjalną krzemu (2), aż do osiągnięcia płytki podłoża. W ten sposób zmienia się typ odsłoniętych obszarów warstwy (2) z typu n na typ p (5) (rys. 7.4e). Granice tych obszarów po odpowiednim spolaryzowaniu ich w stosunku do dwóch wysp typu n, dadzą złącze izolujące.

Po ponownym nałożeniu warstwy SiO, (6) na całej powierzchni płytki, wytrawia się okienka (7) do dyfuzji boru w określone obszary warstwy epitaksjalnej, przeznaczone na poszczególne elementy układu scalonego, tj. rezystor (8), diodę (9) i tranzystor (10) (rys. 7.4g). Głębokość dyfuzji boru w te obszary wynosi kilkadziesiąt procent grubości warstwy epitaksjalnej. Dyfuzja powoduje zmianę typu krzemu z typu n na typ p. W ten sposób powstają, licząc od podłoża, warstwy monokryształu krzemu typu p-n-p.

Dalszy proces polega na kolejnym pokryciu całej płytki warstwą Si02 (11) (rys. 7.4g) i wytrawieniu w niej nowych okienek {12 – rys. 7.4h), przez które prowadzi się dyfuzję fosforu w obsza ry typu p, zamieniając je na obszary typu n (13, 14 – rys. 7.4i). Głębokość dyfuzji fosforu wynosi kilkadziesiąt procent grubości warstwy typu p. Po zabezpieczeniu całej płytki warstwą Si02 (15) wytrawia się odpowiednie otwory (16 – rys. 7.4j), umożliwiające wykonanie metalicznych połączeń elementów układu. W tym celu napyla się aluminium na całą powierzchnię płytki,

Ilustracja poszczególnych operacji procesu technologicznego wytwarzania układu scalonego (opis w tekście) – podłoże krzemowe typu p,2 – warstwa epitaksjalna typu n, 3, 6, 11, 15 – kolejno nakładane warstwy ochronne SiOo, 4, 7, 12 – okienka umożliwiające dyfuzję, 5 – obszar typu p uzyskany przez dyfuzję boru, 8 – rezystor, 9 – dioda, 10 – tranzystor, 13, 14 – obszary typu n uzyskane przez dyfuzję fosforu, 16 – otwory dla połączeń elementów układu, 17 – po-łączenia metaliczne elementów układu, 18 – połączenia zewnętrzne

a następnie wytrawia w nim obszary znajdujące się między połączeniami (i7 -rys. 7.4k). Kolejną czynnością jest sprawdzenie poprawności działania wszystkich wykonanych na płytce układów, po czym tnie się płytki na małe fragmenty, zawierające określone układy scalone. Układy te umieszcza się na podstawce i wykonuje się za pomocą przewodów połączenia zewnętrzne (18- rys. 7.41). Hermetyczne zamknięcie obudowy jest ostatnią fazą procesu wytwarzania układu scalonego.

You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply