рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Методы формирования элементов ИМС

Методы формирования элементов ИМС - раздел Электроника, Введение в микроэлектронику   Основным Элементом Полупроводниковых Имс Является P-N Переход...

 

Основным элементом полупроводниковых ИМС является p-n переход. Для его образования в полупроводник заданного типа проводимости вводятся атомы примеси, создающей проводимость противоположного типа.

Введение примеси в полупроводник с целью изменения его электрофизических свойств называется легированием.

В технологии ИМС широко используются два метода легирования: термическая диффузия примесей и ионная имплантация.

Диффузия примесей – это процесс переноса примесных атомов из среды, где их концентрация велика, в область с меньшей концентрацией за счет теплового хаотического движения частиц вещества. Движущей силой диффузии является градиент концентрации вещества.

Поток диффундирующих примесей направлен в сторону, противоположную градиенту концентрации, и пропорционален его величине. Коэффициент пропорциональности (D) называется коэффициетом диффузии.

Коэффициент диффузии в твердом теле экспоненциально зависит от температуры Т:

 

D = D0 ∙ [exp ( - Ua /(kT)] , (3.2)

 

где D0 – предэкспоненциальный множитель, Uа - энергия активации процесса диффузии, k – постоянная Больцмана.

Примесные атомы за счет тепловой энергии переходят из одного устойчивого положения в кристалле в другое, преодолевая потенциальный барьер Ua.

С ростом температуры частота диффузионных перескоков возрастает и коэффициент диффузии увеличивается.

Достаточная скорость диффузии примесей в кремнии достигается при температурах 1000 – 1250 ℃. При таких высоких температурах в кремний диффундируют и посторонние примеси (фоновые), что может приводить к браку. В этом один из недостатков диффузионного легирования.

Ионная имплантация (ионное легирование) – это введение легирующей примеси в кристалл путем его бомбардировки ионами примесных атомов с энергиями более 104 эВ. Глубина проникновения ионов невелика и составляет менее 1 мкм.

Бомбардировка кристалла ионами нарушает его структуру, для восстановления которой проводится отжиг при температурах более низких (600 – 800 ℃), чем температуры диффузионного легирования. В этом одно из преимуществ ионной имплантации.

Другим преимуществом является абсолютная чистота процесса легирования, которая достигается использованием магнитных сепараторов, разделяющих ионы разной массы за счет их движения по различным траекториям в магнитном поле.

Элементы ИМС соединяются между собой токопроводящими тонкопленочными дорожками.

Изоляция отдельных элементов от кремния осуществляется тонким слоем диэлектрика, или обратносмещенным p-n переходом. Поэтому кроме получения полупроводниковых слоев в составе микросхемы создаются изолирующие и проводящие слои.

Для получения диэлектрического слоя на кремнии он термически окисляется в кислородосодержащей газовой среде с образованием диоксида кремния SiO2.

Простейшим методом получения металлических слоев является термическое вакуумное напыление.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Введение в микроэлектронику

Технический университет.. е п новокрещенова..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Методы формирования элементов ИМС

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Исторический обзор
Электроника – раздел науки и техники, в котором исследуются электронные явления в веществе; на основе результатов этих исследований разрабатываются методы создания электронных приборов, электронных

Полупроводниковые ИМС
В первых дискретных полупроводниковых приборах (точечных и сплавных) электронно-дырочный переход формировался после разделения полупроводниковой пластины на кристаллы. Поэтому каждый кристалл требо

Основные принципы интегральной технологии
Важнейшим принципом является технологическая совместимость элементов ИМС с наиболее сложным элементом, которым является транзистор. Структура элементов (диодов, резисторов, конденсаторов)

Гибридные и совмещенные интегральные схемы
Применение полупроводниковых ИМС ограничено следующими причинами: производство полупроводниковых ИМС экономически оправдано лишь в крупносерийном и массовом производстве (основные затраты идут на п

Степень интеграции
Степень интеграции К – это показатель сложности ИМС, характеризуемой числом элементов N, полученных интегральной технологией на общем кристалле:   К = lg N.

Собственные и примесные полупроводники
Собственный полупроводник. Рассмотрим механизм проводимости полупроводниковых материалов на примере элементарных полупроводников. В кристалле кремния (он находится в четвертой группе таблицы

Полупроводников (p-n переход)
Для создания контакта электронного и дырочного полупроводников в одну часть кристалла вводится акцепторная примесь, а в другую часть – донорная. Граница раздела между областями кристалла с разного

Основные этапы технологии ИМС
Основными этапами изготовления ИМС являются: · получение чистого полупроводникового материала; · выращивание из него монокристаллических слитков с заданными электрофизическими сво

Выбор полупроводникового материала
Технология ИМС предъявляет к полупроводниковому материалу жесткие требования. Для массового производства приборов и ИМС полупроводниковый материал должен: - иметь высокую химическ

Получение полупроводникового материала
Материалами, используемыми для изготовления ИМС, являются кремний и арсенид галлия. Однако ИМС делают в основном на кремнии, так как технология ИМС на арсениде галлия более сложная и не столь хорош

Получение полупроводниковых пластин
Полупроводниковые слитки режутся на пластины тонкими стальными дисками с алмазной режущей кромкой -рис.3.4.         Рис. 3.4. Резка

Получение эпитаксиальных структур
До 1965 г. выход годных ИМС на биполярных транзисторах не превышал 5 %. Использование в структуре ИМС эпитаксиального слоя позволило увеличить процент выхода годных ИМС до 50 – 70 %. Совре

Общая характеристика технологического процесса производства ИМС
Общее количество операций технологического процесса может достигать 200 в зависимости от структуры ИМС и конструкции корпуса.Все операции могут быть разделены на три группы - рис. 3.5.

Типы структур ИМС
Рассмотрим структуры биполярных ИМС. Диффузионно-планарная структура. Функции изоляции элементов в ней выполняют p-n переходы, ограничивающие области отдельных элементов и смещенные

Требования к кремниевым пластинам
Групповая кремниевая подложка представляет собой круглую плоскопараллельную пластину диаметром обычно до 300 мм и толщиной (в зависимости от диаметра) в интервале от 0,2 ÷ 0,3 мм до 1 мм. По

Микроклимат и производственная гигиена
Для повышения выхода годных ИМС и воспроизводимости их параметров важно поддерживать стабильные климатические условия, высокую чистоту воздушной среды, технологических газов и жидкостей. Т

Термическая диффузия примесей
Диффузия проводится с целью внедрения атомов легирующего элемента в кристаллическую решетку полупроводника для образования области с противоположным по отношению к исходному материалу типом проводи

Ионное легирование
Ионное легирование – это технологическая операция введения примесей в поверхностный слой пластины или эпитаксиальной пленки путем бомбардировки ионами примесей. Получение ионов, их ускорен

Эпитаксия
  Термин эпитаксия происходит от греческого epi – на, над и taxis – расположение. Эпитаксия - процесс наращивания на пластину (подложку) монокристаллического слоя (эпитаксиал

Свойства пленки двуокиси кремния
Двуокись кремния широко используется в технологии ИМС: для создания масок, используемых при проведении локальных технологических процессов, формирования подзатворного диэлектрика в МДП-структурах,

Травление
Травление – это удаление поверхностного слоя не механическим, а чаще всего химическим путем. Травление используют для получения максимально ровной бездефектной поверхности пластин, не достижимой ме

Нанесение тонких пленок
Тонкие пленки широко используются как в полупроводниковых, так и в гибридныхИМС. Они являются материалом проводников соединений, резисторов, конденсаторов, изоляции. Помимо требуемых электрофизичес

Проводники соединений и контакты в полупроводниковых ИМС
Элементы ИМС соединяются между собой тонкопленочными проводниками. Предварительно в двуокиси кремния, покрывающей поверхность пластины, вытравливаются окна под контакты. Далее на всю поверхность на

Литография
Литография – это процесс формирования отверстий (окон) в масках, создаваемых на поверхности пластины и предназначенных для проведения локальных технологических процессов (легирования, травления, ок

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
С 1965 г. и по настоящее время полупроводниковая электроника бурно развивается. Ее базовым материалом является кремний. Он прекрасно обрабатывается, обеспечивает получение субмикронных схемных элем

Индексы Миллера
Пусть плоскость отсекает на осях координат отрезки ОА, ОВ и ОС (в единицах периода решетки). Рассчитаем обратные им величины H = 1/ОА, K = 1/ОВ, L = 1/ОС и определим наи­меньшие целые числа с таким

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Щука А.А. Электроника: учеб. пособие / А.А. Щука. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 2. Аваев Н.А. Основы микроэлектроники / Н.А. Аваев, Ю.Е. Наумов, В.Т. Фролкин. М.: Радио и связь, 1991.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги