Технология изготовления интегральных микросхем

В технологии производства современных интегральных микросхем много­кратно используют ряд детально разработанных операций.

Окислениекремниевой пластины (заготовки) производят при температуре 800−1200°С в среде кислорода или насыщенных водяных паров. В результате на поверхности кремния образуется пленка окисла толщиной от 0,1 до 2—3 мкм. Пленка является хорошим диэлектриком, имеет высокую адгезию (хорошее соеди­нение) с кремнием и непроницаема для атомов примесей, как донорных, так и ак­цепторных.

В последнее время получило распространение анодное окисление, в результате которого можно получить пленки почти любой толщины.

Травлениеосуществляют в плавиковой кислоте и приводят к растворению плёнки SiO₂.

Фотолитографиязаключается в нанесении на пластину фоточувствительного слоя. Этот слой засвечивают через маску, и при проявлении на пластине образуется рисунок определенной конфигурации. При травлении пластины в плавиковой кис­лоте под рисунком SiO₂ не удаляется, окна в защитной пленке SiO₂ вскрываются только на неосвещенных участках. Фотолитография позволяет создать рисунки с размерами элементов не менее 2 мкм. Более высокой разрешающей способностью облагает электронно-лучевая литография, позволяющая при засветке пластины электронным лучом создавать элементы с минимальными размерами до 0,1 мкм. Диффузиию примесейпроизводят при температуре 800—1250°С в среде газа с легирующей примесью. На незащищенных участках (окнах в защитной пленке SiO₂) происходит диффузия атомов примеси в глубь пластины и формируются слои полупроводника с различной электропроводностью (pили n) в зависимости от типа примеси. Глубина диффузии регулируется режимом диффузии (температура, продолжительность и т. д.).

Ионное легированиепроизводят в ускорителе ионов при энергии ионов 80— 300 кэВ. Оно позволяет более точно дозировать концентрацию и глубину проник­новения легирующих примесей.

Эпитаксияпредставляет собой процесс наращивания кристалла полупроводника с контролируемой электрической проводимостью. Её осуществляют при температуре до 1250°С в потоке смеси газов.

Напылениеили нанесение пленокпроизводят в вакууме при распылении металлической или диэлектрической навески. Таким путем формируют соедине­ния и металлические контактные площадки, к которым с помощью микросваркаприваривают внешние выводы. Напылением в гибридных микросхемах изготовляют пассивные элементы.