Планарна технология

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Планарната технология, позната и като полупроводникова технология е процесът на създаване на микроелектронни устройства. Той включва редица отделни стъпки, при които се формира и изработва електрическа схема в пластина от полупроводников материал. Най-масово за целта се използват пластини от силиций, макар че при специални приложения се използват също галиев арсенид, германий и други материали. За създаването на работеща електрическа схема в пластината се създават структури с определен размер и разположение, но така, че всичко остава в една плоскост - оттам и названието планарна технология.

Изглед от чисто помещение от изследователския център на НАСА.

[редактиране] Пластини

Една типична пластина представлява тънък (0,75 mm) полиран диск от монокристален силиций, израснал изкуствено по специална технология - процес на Чохралски. Диаметърът на пластината може да достигне 300 mm. Колкото по-голям е размерът на пластината и колкото е по-малък размерът на отделните елементи, толкова повече единични интегрални схеми или други електронни устройства се създават наведнъж и съответно единичната им цена им намалява. Това е главният двигател на тенденцията за експоненциалното намаляване на размерите с времето (виж също Интегрална схема - закон на Мур.) Това обаче силно повишава изискванията към работните помещения - необходима е все по-висока степен на обезпрашеност и чистота - производството става в т.нар. чисти помещения.

[редактиране] Производствени стъпки

Има четири групи процеси:

Front end processing, който представлява най-критичната стъпка - при него в пластината се изработват самите устройства: транзистори и резистори. Той може да включва подготовка на повърхността, оксидация, структуриране, легиране с примеси за получаване на определените електрически свойства, нанасяне или израстване на диелектричен слой при гейтовете и нанасяне или израстване на изолиращи слоеве между отделните устройства.
Back end processing e стадият на свързване на отделните компоненти в желаните електрически вериги. При него се нанасят метални и диелектрични тънки слоеве, и се формират проводящите линии и контакти. Металите са алуминий и сравнително отскоро мед, а диелектриците - силициев диоксид или силикатно стъкло.
Тестване - определя се дали изработените устройства функционират правилно. Съотношението на годни към негодни изделия определя т.нар. рандеман.
Опаковане - пластината се разрязва на индивидуалните чипове и те се опаковат в керамични или пластмасови кожуси, към които се присъединяват крачета за свързване. Прави се и повторно тестване.

Основните процеси, които се прилагат в отделните стъпки на планарната технология, са: