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
Поверка электронного вольтметра В7-26 по напряжению постоянного тока
Считается, что первый вольтметр изобрел М. Фарадей, причем в 1830
году, ещё за год до того, как он же открыл явление электромагнитной индукции,
на котором основано действие целого класса ...
Применение пространственной фильтрации для улучшения радиоголографических изображений объектов, находящихся за препятствиями
В настоящее время активно развивается раздел науки, посвященный
радиовидению. Это связано с тем, что радиовидение может найти свое применение в
широкой сфере деятельности человека для об ...
Проектирование усилителя напряжения
Прежде чем начать рассчитывать усилитель, выберем некоторые его элементы
и условия моделирования.
В качестве транзисторов будем использовать нашедшие широкое применение в
прак ...