Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Планарная технология

Планарная технология (далее П) планарный процесс (англ. planar, от лат. planus - плоский, ровный), первоначально - совокупность технологических операций, проводимых для получения полупроводниковых (ПП) приборов с электронно-дырочными переходами, границы которых выходят на одну и ту же плоскую поверхность ПП пластины и находятся под слоем защитного диэлектрического покрытия; в современном, более широком смысле - совокупность технологических операций, проводимых для получения практически любых ПП приборов и интегральных схем, в том числе и таких, у которых границы электронно-дырочных переходов не выходят на одну плоскую поверхность. Термины "П" и "планарный прибор" появились в 1959, когда американской фирмой "Фэрчайлд" (Fairchild) были созданы первые планарные транзисторы.

  Основные технологические операции при изготовлении классического планарного транзистора с n-p-n-переходами выполняются в следующей последовательности. На отшлифованной, а затем отполированной, тщательно очищенной плоской поверхности пластины из монокристаллического с электропроводностью n-типа (рис., а) термическим окислением в сухом или влажном создают слой двуокиси (2) толщиной от нескольких десятых до 1,0-1,5 мкм (рис., б). Далее производят фотолитографическую обработку этого слоя (см. Фотолитография): на окисленную поверхность наносят слой фоторезиста, чувствительного к ультрафиолетовому излучению; пластину с высушенным слоем фоторезиста помещают под шаблон - стеклянную пластину с рисунком, в заданных местах прозрачным для ультрафиолетового излучения; после обработки излучением фоторезист в тех местах, под которыми должен сохраняться слой 2, полимеризуют (задубливают), с остальной части пластины фоторезист снимают и удаляют травлением обнажившийся слой 2, после чего снимают оставшийся фоторезист (рис., в). Затем в участки, где нет пленки окисла, проводят диффузию бора (акцепторной примеси) для создания в материале исходной пластины (коллекторная область) базовой области с электропроводностью р-типа. Т. к. диффузия одновременно идет и перпендикулярно поверхности пластины, и параллельно ей, т. е. под края окисной пленки, то границы электронно-дырочного перехода между коллекторной и базовой областями, выходящие на поверхность пластины, оказываются закрытыми слоем 2 (рис., г). После проведения диффузии бора (или одновременно) поверхность пластины повторно подвергают окислению и повторно производят фотолитографическую обработку (рис., д) с целью создания эмиттерной области с электропроводностью n-типа диффузией (донорной примеси) в заданные участки базовой области. При этом границы электронно-дырочных переходов между эмиттерной и базовой областями оказываются также закрытыми слоем 2 (рис., е). После диффузии доноров или одновременно с ней проводят третье окисление и над эмиттерной областью создают слой чистой 2 или стекла. Затем производят последнюю фотолитографическую обработку и вытравливают над эмиттерной и базовой областями в пленке окисла отверстия для контактов к этим областям (рис., ж). Контакты создают нанесением тонкой металлической пленки (обычно ; рис., з). Контакт к коллекторной области осуществляют путем металлизации нижней поверхности исходной пластины. Пластину разрезают на отдельные каждый из которых имеет транзисторную структуру. Наконец, каждый помещают в корпус и герметизируют последний.

  По мере своего развития П включила в себя ряд новых процессов. В качестве материала защитных пленок используют не только 2, но и нитрид оксинитрид и др. вещества. Для их создания применяют пиролиз, реактивное (в среде) распыление и др. процессы. Для селективного удаления защитной диэлектрической пленки, помимо обычной оптической фотолитографии, применяется обработка электронным лучом (т. н. электронолитография). Для легирования кроме диффузии, используют ионное внедрение донорных и акцепторных примесей. Получило распространение сочетание методов П с технологией эпитаксиального выращивания (см. Эпитаксия). В результате такого сочетания создан широкий класс разнообразных планарно-эпитаксиальных ПП приборов. Появилась возможность получать стойкие защитные диэлектрические пленки не только на но и на других ПП материалах. В результате были созданы планарные ПП приборы на основе и арсенида В качестве легирующих примесей в П используют не только бор и но также др. элементы третьей и пятой групп периодической системы элементов Д. И.
  Главное достоинство П, послужившее причиной ее распространения в полупроводниковой электронике, заключается в возможности использования ее как метода группового изготовления ПП приборов, что повышает производительность труда и процент выхода годных приборов, позволяет уменьшить разброс их параметров. Применение в П таких прецизионных процессов, как фотолитография, диффузия, ионное внедрение, дает возможность очень точно задавать размеры и свойства легируемых областей и в результате получать параметры и их сочетания, недостижимые при др. методах изготовления ПП приборов. Защитные диэлектрические пленки, закрывающие выход электронно-дырочных переходов на поверхность ПП материала, позволяют создавать приборы со стабильными характеристиками, мало меняющимися во времени. Этому способствует также ряд специальных мер: поверхность пластин перед нанесением защитной пленки тщательно очищают, при создании защитных пленок используют особо чистые исходные вещества (например, бидистиллированную воду, которая после последней дистилляции не контактирует с внешней средой) и т.д.

  Лит.: планарные транзисторы, под ред. Я. А. Федотова, М., 1973; Мазель Е. З., Пресс Ф. П., П приборов, М., 1974.

  Е. З. Мазель.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 16.08.2017 20:43:38


20:27 Британцы и американцы отвергли обвинения в поставках химоружия в Сирию
20:11 В Крыму высмеяли намерение Ислямова вернуть полуостров силой
20:02 Бойцы ВСУ рассказали о боящихся появляться на передовой командирах
19:59 Кадыров нашел решение проблемы судей в российском футболе
19:33 Пресс-службу Белого дома временно возглавила 28-летняя пиарщица-модель
19:00 Двух девушек попытались продать в секс-рабство в московском кафе