Микроэлектроника

Интегральная электроника,

Вакуумная микроэлектроника,

Оптоэлектроника

Функциональная электроника.

Наибольшее развитие получила интегральная электроника. С её появлением открылись широкие возможности микроминиатюризации радиоэлектронной аппаратуры, начался процесс создания аппаратуры третьего поколения - с применением интегральной схемы (первое поколение - на электровакуумных приборах, второе - на полупроводниковых приборах). Область применения интегральной схемы простирается от вычислительной техники и космических систем до бытовой аппаратуры. Темпы роста производства интегральной схемы исключительно высоки. Мировая промышленность в 1972 выпустила более 1 млрд. ИС. На базе групповых методов изготовления, путём формирования необходимого количества электронных элементов и электрических связей между ними в объёме одного полупроводникового кристалла были впервые созданы (1959-61) полупроводниковые интегральные схемы. В их производстве наиболее распространена планарно-эпитаксиальная технология, заимствованная из производства дискретных полупроводниковых приборов и отличающаяся от него лишь дополнительными операциями по электрической изоляции отдельных элементов на полупроводниковой пластине и соединению всех элементов в кристалле в единый функциональный узел. Для изоляции используются методы создания вокруг элемента области полупроводникового материала с противоположным типом проводимости (при этом образуется изолирующий р-n-переход,) или слоя диэлектрика, например двуокиси кремния. Основные технологические операции планарно-эпитаксиальной технологии: механическая и химическая обработка полупроводниковых пластин; эпитаксиальное наращивание на пластине слоя с необходимыми электрофизическими свойствами (типом проводимости, удельным сопротивлением и т. д.);

Фотолитография; легирование (например, посредством диффузии или ионного внедрения); нанесение металлических плёнок - электродов, соединительных дорожек, контактных площадок.

Из всех перечисленных этапов технологического процесса наиболее ответственным является фотолитография. Она обеспечивает проведение избирательной обработки отдельных участков полупроводниковой пластины, например вытравливание «окон» в окисной плёнке на пластине для проведения диффузии примесей. В этом процессе используется светочувствительный лак - Фоторезист.

Плёнка фоторезиста, нанесённая на полупроводниковую пластину, облучается ультрафиолетовым светом через приложенную плотно к пластине фотомаску - т. н. фотошаблон, который представляет собой стеклянную пластинку с выполненным на ней повторяющимся рисунком, образованным непрозрачными и полупрозрачными участками (чаще всего слоя хрома). После облучения плёнка фоторезиста подвергается селективному травлению, в результате чего на полупроводниковой пластине воспроизводится рисунок фотошаблона. Экспонирование фоторезиста проводится также и бесконтактным способом: проецированием рисунка на пластину. Перспективен метод экспонирования заданного рисунка электронным лучом (электронолитография).

При изготовлении полупроводниковых ИС требуется неоднократное проведение фотолитографического процесса с воспроизведением на пластине совмещающихся между собой различных рисунков. Для этого обычно используется набор из 7-8 фотошаблонов. Проектирование и изготовление фотошаблонов требует особо высокой точности и соблюдения в производственных цехах условий вакуумной гигиены (не более 3-5 пылинок размером около 0,5 мкм на 1 л воздуха): для получения сотен элементов микронных размеров в сотнях идентичных интегральных схем, изготавливаемых одновременно на одной полупроводниковой пластине, фотошаблоны должны обеспечивать воспроизводимость размеров от одного рисунка к другому и их взаимную совмещаемость. Поэтому при проектировании и изготовлении фотошаблонов используется сложное прецизионное оборудование: координатографы с программным управлением от ЭВМ для вычерчивания оригинала рисунка с увеличением в сотни раз; различной конструкции фотоштампы для уменьшения рисунка-оригинала и его мультиплицирования (размножения).

Читайте также

Проектирование корпоративной сети
Информационная сеть - сеть, предназначенная для обработки, хранения и передачи данных. Информационная сеть состоит из: · абонентских и административных систем; · связы ...

Разработка компьютерных аналогов схем исследования биполярных транзисторов
компьютерный программа полупроводниковый моделирование В данной работе исследуются возможности применения компьютерного моделирования для изучения характеристик традиционных полупроводник ...

Проектирование мультивибратора на трёх логических элементах серии КМОП
Генераторы - специальные элементы цифровых устройств, предназначенные для формирования последовательности электрических сигналов различной формы. Генераторы обеспечивают работу цифровог ...