Технология изготовления гибридных ИС. Фотошаблон. Термовакуумное испарение. Катодное распыление

ИС - микроэлектронное изделие, кот хар-тся плотной упаковкой элементов так, что все связи и соединения между эл-ами представляют данное целое.

Гибридные ИС – это такие микросхемы, где пассивные эл-ты (R,C,L) выполнены в виде пленок, а активные эл-ты навесные.

Совмещенные ИС - ____, где пассивные эл-ты выполнены в виде пленок, а активные в п/п (подложке).

В п/п ИС все выполнено в п/п.

Технология изготовления гибридных ИС.

Тонкие пленки < 10^{-6 м, Толстые пленки > 10 -6 м.}

Толстые пленки получают методами сеткографии или шелкографии.

ФР – вещ-во меняющее свои св-ва под действием света. (бывают негативные и позитивные)

Фотошаблон – стекло с затемнением в необходимых местах.

Через проявленную сетку продавливают спец пасту на подложку, далее паста обжигается, органические вещ-ва испаряются, а окислы Ме остаются.

Достоинства метода:

-Простота

-Возможность получения резисторов до 1 Мом, мощностью до 4 Вт/см²

Недостатки:

-Разброс параметровсопротивлений (до 30%) конденсаторов

Тонкие пленки получают методами 1) термовакуумного испарения – используется св-во в-в испаряется под воздействием температуры. Схема установки:

1 – колпак из нержавеющей стали, кот герметично сидит на основании. 2 – нагреватель для адгезии. 3 – электровакуумный насос для откачки воздуха. 4 – испаритель с испаряемым в-вом. 5 – заслонка. 6 – подложка. 7 – трафарет (маска).

После установки в-ва в 4, воздух откачивается. В зависимости от в-ва нагрев прямой или косвенной (напр ультразвуком). После начала испарения заслонка отодвигается и частицы через маску попадает на подложку. Время испарения измеряется спец тестовой структурой.

Достоинства: Высокая скорость

Недостатки: 1) Нельзя получить пленки из тугоплавких материалов 2) Пленки не однородные по составу.
 2) катодного распыления Схема установки:

1 – колпак. 2 – катод. 3 – подложка. 4 – насос 5 – насос 6 – маска 7 – высоковольтный ввод.

Откачивается воздух с помощью 5, накачивается  с помощ 4. Подается напряжение  ионизируется и его частицы (ионы) бомбардируют катод, выбивая из него частички, кот летят во все стороны, в том числе и через сетку на подложку.

Достоинства: 1) однородные по составу пленки 2)любой материал 3) нет высоких температур

Недостатки: низкая скорость.

Гибридные ИС из-за простоты внесения изменений и получения исн-ся при кетировании новых устройств. С помощью тонких пленок можно получить более точные R,C (до 30%) чем п/п. Т.к. активные эл-ты навесные, то на одной схеме можно использовать транзисторы с разными св-ми.

Технология изготовления полупроводниковых ИС.

1)Песок вымывается на высоковольтн. электродах (примеси улетучиваются).

2)На 10⁹ атомов Si должен приходиться  1 атом примеси – это необходимая степень частоты.

Очистка проходит разными методами: 1) очистка

Примесь переходит в жидкую фазу, сдвигается в хвост лодки.

3)Получен аморфный кремний, а нужен монокремний (с ориентированной атомной реакц)

Кремний оседает на затравке, начинается подъем с вращением. Получаем колбасу кремния с ориентированной кремниевой решеткой как у затравки. Ее нарезают на диски Д=100:150, h=0,3 мм, затем поверхность дисков шлифуют.

4)Многократно повторяют процесс фотолитографии. Кремний окисляют, покрывают

 фоторезистором, затем засвечивают через фотошаблон. Получаем:

Затем окисление протравливается:

Происходит диффузия фосфора и формируется коллекторная область. Повторяя с    получаем базовую область, затем эмиттерную. Затем все окисляется и из протравленных отверстий выводятся Al контакты.
5) Полученная карта МС тестируется на ВАХ и не прошедшие маркируются краской.

6) Пластину делят на части, помеченные выкидывают, остальные подают на сборку в корпус, при этом используют 3 вида микросхем: 1)термокомпрессионная 2)расщепленным электродом 3)ультразвуковая (на рис. Клювик дергается с заданной частотой и затирает проволоку. Нагрева нет)