Основные технологические группы процессов в производстве электронных средств. Пучки атомных частиц, излучения и поля в качестве инструмента в технологиях электронного машиностроения, страница 2

Первой, наи­более важной особенностью является принцип групповой обработки, когда одновременной обработке подвергаются несколько подложек (десятки, сотни), на каждой из которых нахо­дится большое число (до несколько сотен) микросхем. Обработка партий изделий в оди­наковых условиях позволяет повысить воспро­изводимость их параметров, увеличить произ­водительность операций и снизить стоимость продукции.

Второй особенностью интеграль­ной технологии, вытекающей из принципа групповой обработки, является универсаль­ность методов. Она заключается в том, что для создания различных элементов ИС применя­ются одинаковые по физической природе и режимам процессы.

Третья особенность про­изводства ИС –  совместимость операций – связана с наличием в технологическом процес­се многократно повторяющихся комплексов операций. Неизменность уже созданных струк­тур при последующих технологических опера­циях должна обеспечить согласованность ме­тодов и режимов обработки на всем маршруте создания микроструктуры.

Основными технологическими направле­ниями, позволяющими формировать микро­структуры ИС, являются гибридно-пленочное и полупроводниковое. В гибридных ИС на диэлектрической подложке путем нане­сения различных пленок создаются пассивные элементы схем (в основном резисторы R и конденсаторы С) и соединения между ними, а активные элементы АЭ (диоды, транзисторы, полупроводниковые ИС) устанавливаются посредством навесного монтажа. В некоторых случаях в качестве навесных элементов используют и пассивные элементы – резисторы и конденсаторы. Гибридная технология может быть реализована в двух вариантах: тонкопленочном и толстопленочном.

В тонкопленочной технологии пассивные элементы схем обычно получают путем нане­сения слоев в вакууме: либо с помощью тер­мовакуумного испарения, либо ионным рас­пылением материалов. Технологический мар­шрут изготовления гибридных тонкопленоч­ных ИС определяется методикой формирова­ния рисунка функциональных слоев. Конфи­гурация резистивных, проводящих и диэлек­трических слоев может быть получена с при­менением свободной и контактной масок или фотолитографией. Для получения отдельных слоев со специальными свойствами (диэлектрик с высокой удельной емкостью, толстый проводящий слой и др.) наряду с осаждением в вакууме применяют электрохи­мический, химический и другие методы полу­чения слоев.

В гибридных толстопленочных ИС пас­сивные элементы схем и межсоединения полу­чают путем последовательного нанесения на поверхность подложек различных функцио­нальных паст, затем проводят их сушку и вжигание для придания необходимых элек­трофизических свойств и закрепления на под­ложке. Рисунок элементов ИС обычно полу­чают путем нанесения паст через сетчатые трафареты.

В полупроводниковых ИС реализуются и активные и пассивные элементы, они создают­ся как в объеме подложки - полупроводника, так и на ее поверхности. Основными процес­сами при создании элементов являются эпитаксия, диффузия, имплантация, пассивация, осаждение слоев в вакууме и литография. По­лупроводниковые ИС имеют более высокую по сравнению с гибридными ИС степень ин­теграции и меньшие размеры элементов, кон­фигурацию которых выполняют фотолитогра­фией, рентгено-, электроно- и ионолитографией, обеспечивающими получение субмик­ронных размеров.

По типу активных элементов (транзисто­ров) полупроводниковые ИС подразделяются на биполярные и полевые на МДП-структурах (металл-диэлектрик-полупроводник). В отли­чие от гибридных в полупроводниковых ИС серьезной проблемой является создание изо­ляции элементов, которая может быть выпол­нена р-n-переходами, смещенными в обрат­ном направлении, с помощью воздушных промежутков и диэлектрических материалов. Тип активного прибора и метод изоляции являются определяющими факторами для раз­работки технологического процесса формиро­вания полупроводниковых микроструктур.

Схема типового технологического процесса изготовления  полупроводниковой ИС.