Степень интеграции К – это показатель сложности ИМС, характеризуемой числом элементов N, полученных интегральной технологией на общем кристалле:
К = lg N.
В зависимости от К различают ИМС малой степени интеграции ( для них N <100, К = 2), средней степени интеграции (N <1000, К = 3), большой (N <10000, К = 4) – БИС и сверхбольшой (N >10000, К = 5) – СБИС.
Повышение степени интеграции является важнейшей задачей микроэлектроники. До настоящего времени действует закон Мура: число транзисторов на кристалле удваивается каждые 18 месяцев.
Одним из факторов, ограничивающих степень интеграции, является технологический фактор. Чаще всего наибольшее число дефектов вносит процесс фотолитографии.
Качество защиты пластины маской из двуокиси кремния, через которую проводится локальное легирование (рис.1.7), зависит от ее однородности и сплошности. При наличии в окисной маске проколов (микроотверстий) примесь проникает через них, образуя в полупроводнике незапланированные легированные области, которые (в зависимости от расположения) могут привести к браку. Причинами появления проколов могут быть неоднородности в светочувствительном слое - фоторезисте (пыль, пузырьки и др.), дефекты в рисунке фотошаблона, наличие пылинок в воздухе на пути света. Образование проколов в окисной маске показано на рис. 1.7: прокол в фотослое(1) и непрозрачный дефект фотошаблона(2) приводят к проколам в фотомаске – 3 и к проколам в окисной маске – 4.
Рис. 1.7. Формирование окисной маски:
а – окисление поверхности пластины, . б – нанесение фотослоя (фоторезиста) . в – экспонирование через фотошаблон, . г – проявление и образование фотомаски, . д – травление окисла и снятие фотомаски