Tehnologie plană

Marea Enciclopedie Sovietică

proces plan (plan limba engleză, din planus Latină - .. plat, neted), inițial - un set de operații tehnologice efectuate pentru a produce dispozitive semiconductoare (PP) cu tranziții electron-gol (vezi joncțiunea pn.), limitele dintre care sunt situate pe un singur și aceeași suprafață plană a plăcii PP și sunt sub stratul protector dielectric de protecție; în sensul modern, mai larg - un set de operații tehnologice efectuate pentru a obține aproape orice dispozitive semiconductoare și circuite integrate, inclusiv cele în care tranzițiile electron-gol limite nu sunt situate pe o suprafață plană (a se vedea circuitul integrat.). Termenii "P. T. „și“ dispozitiv de planare „a apărut în 1959, când firma americană“ Fairchild »(Fairchild) au fost create primele tranzistori planar de siliciu.

Principalele operații tehnologice în fabricarea unui tranzistor clasic de siliciu planic cu n-p-n-tranziții sunt efectuate în următoarea secvență. Pe suprafața placă plană cu atenție purificată lustruit și apoi lustruit de siliciu monocristalin cu tip n conductivitate (Fig .. A) oxidare termică în oxigen uscat sau umed creează un strat de dioxid de siliciu (SiO2) grosime de câteva zecimi la 1,0-1 , 5 pm (Figura b). Prelucrarea ulterioară fotolitografică produce acest strat (vezi fotolitografie.) Pe suprafața oxidată a stratului de siliciu depus fotorezist sensibil la radiații ultraviolete; o placă cu un strat uscat de fotorezist este plasată sub șablon - o placă de sticlă cu un model, în locuri specificate, transparente la radiațiile ultraviolete; după tratamentul cu radiații, fotorezist în locurile în care stratul de SiO2 ar trebui să fie păstrat. polimerizează (zadublivayut), cu restul plăcii, fotosensorul este îndepărtat și stratul expus de SiO2 este îndepărtat prin gravare. după care reziduul fotorezistent rămas este îndepărtat (Fig. Apoi, în porțiunile în care nici un film de oxid, difuzia se realizează (vezi. Diffusion) bor (acceptor dopant) pentru a crea un material martor placă (regiune colector) a regiunii de bază cu tipul p conductivitate. Deoarece. Difuzia și vine simultan perpendicular pe placa de suprafață și paralel cu acesta, adică. E. Sub marginea filmului de oxid, limita joncțiunii pn între regiunile de colector și de bază, cu care se confruntă suprafața plăcii, un strat de SiO2 sunt închise (fig .. g). După difuzia de bor (sau simultan), suprafata membranei este oxidat din nou și din nou se produce procesarea fotolitografică (Fig .. D) pentru a forma o regiune emițător cu tipul de conductivitate difuzie n- fosfor (impuritate donor) la porțiuni predeterminate ale regiunii de bază. Limitele tranzițiilor dintre electroni și zonele de bază sunt, de asemenea, un strat de SiO2 închis (Fig. După difuzare donatorilor sau simultan cu a treia oxidare și reportate regiunea emițător creează un strat de sticlă pur SiO2 sau fosfo silicat. Apoi, ultima prelucrare fotolitografică este efectuată și gravată pe regiunile emițătorului și bazei din filmul de oxid al deschiderii pentru contacte cu aceste regiuni (Fig. Contactele sunt create prin aplicarea unui film subțire de metal (de obicei Al, Fig. Contactul cu regiunea colectorului se realizează prin metalizarea suprafeței inferioare a plăcii inițiale. Placa de siliciu este tăiată în cristale individuale, fiecare având o structură de tranzistor. În cele din urmă, fiecare cristal este plasat în organism și acesta din urmă este sigilat.

În ceea ce privește dezvoltarea sa, PT a inclus o serie de procese noi. Ca material de folii protectoare nu se utilizează doar SiO2. dar și nitrură de siliciu, oxitriridă de siliciu și alte substanțe. Pentru a le crea, se utilizează piroliza, reactivă (în mediul de oxigen), pulverizarea siliciului și alte procese. Pentru îndepărtarea selectivă a unui film dielectric de protecție, în plus față de fotolitografia optică convențională, se utilizează procesarea fasciculului de electroni (așa-numita electronolitografie). Adăugarea ionică a impurităților donor și acceptor este utilizată pentru doping de siliciu, pe lângă difuzie. Combinația dintre metodele de producție termonucleară și tehnologia creșterii epitaxiale sa răspândit (vezi Epitaxia). Ca urmare a acestei combinații, a fost creată o gamă largă de diferite dispozitive PP-epitaxiale PP. A devenit posibil să se obțină filme dielectrice protectoare stabile nu numai pe siliciu, ci și pe alte materiale PP. Ca rezultat, s-au creat dispozitive planare PP bazate pe arsenid de germaniu și galiu. Nu numai bor și fosfor, ci și alte elemente ale grupurilor a treia și a cincea a Tabelului Periodic al Elementelor DI Mendeleyev sunt utilizate ca impurități de aliere în produsele petroliere.

Principalul avantaj al P. t. A fost motivul pentru care distribuția sa în sistemul electronic semiconductor (A se vedea. Electronica de semiconductoare), este abilitatea de a folosi ca o metodă de fabricare grup de dispozitive semiconductoare, care crește instrumentele rata de productivitate și randament, pentru a reduce răspândirea parametrii lor. Aplicarea în P. t. Procese de precizie, cum ar fi fotolitografie, difuzie, implantare de ioni, permite definirea foarte precis dimensiunile și proprietățile legiruemyh zonelor și ca rezultat obținerea parametrilor și combinații ale acestora, nu sunt ușor de atins al. Metode de fabricare dispozitive semiconductoare. Peliculele dielectrice de protecție care acoperă ieșirea joncțiunilor electron-hole pe suprafața materialului PP permit crearea unor dispozitive cu caracteristici stabile care variază puțin în timp. Acest lucru contribuie de asemenea la o serie de măsuri speciale: suprafața plăcii, înainte de aplicarea foliei de protecție este curățat cu grijă, pentru a crea pelicule de protecție care utilizează materii prime foarte purificate (de exemplu, apă bidistilată, care după ultima distilare nu este în contact cu mediul extern), etc.

REFERINȚE: Tranzistori plane siliciari, ed. Ya. A. Fedotova, M. 1973; Mazel EZ Apăsați tehnologia FP Planar a dispozitivelor de siliciu, M. 1974.

Etapele fabricării unui tranzistor planar: a - placa inițială; b - după prima oxidare; c - după primul tratament fotolitografic; g - după crearea regiunii de bază și a celei de-a doua oxidări; d - după cel de-al doilea tratament fotolitografic; e - după crearea regiunii emițătorului și a celei de-a treia oxidări; g - după cea de-a treia prelucrare fotolitografică; h - după metalizare; 1 - siliciul inițial cu conductivitate electrică n-tip; 2 - folie de mascare de dioxid de siliciu; 3 - zona de bază; 4 - regiunea emițătorului; 5 - folie de metal (contacte).

Distribuiți această pagină

• Tehnologie - un set de metode de procesare, fabricare, schimbare a stării, proprietăți, forme de obiecte, realizate în producția anumitor produse.