Методы изготовления (виды технологий) ИС

Существует несколько видов технологий изготовления ИС.

Полупроводниковая технология характеризуется тем, что как активные, так и

пассивные элементы схем выполняют внутри объема кристалла полупроводника,

который и является конструктивной основной ИС. Основным полупроводниковым материалом является кремний. В обычном диапазоне рабочих токов (миллиамперы) можно считать, что кремниевые транзисторы обладают более высоким порогом отпирания, а это повышает помехоустойчивость. Простота получения изолирующей поверхности достигается путем окисления исходной кремниевой пластины и образования пленки двуокиси кремния. Эта пленка используется в качестве маски при проведении диффузии в отдельных областях кристалла, а также для создания изоляции между отдельными элементами схемы. Полупроводниковые ИС обеспечивают высокую степень интеграции.

Тонкопленочная технология: конструктивной основой ИС является

изоляционная пластина, на которую наносят пленки из полупроводниковых,

металлических и диэлектрических материалов. Все пассивные элементы являются пленочными с улучшенными параметрами. Пленочные активные элементы не находят применения из-за недостаточной стабильности их параметров. Например, сопротивления пленочных резисторов являются более термостабильными, легко поддаются контролю, имеют достаточно широкий диапазон номиналов.

Тонкопленочные конденсаторы, в отличие от полупроводниковых, обладают

более высоким пробивным напряжением, большей удельной емкостью,

независимостью емкости от напряжения.

Совмещенная технология обладает преимуществами каждой из

рассмотренных технологий и исключает свойственные им недостатки.

Конструктивной основой, как и в полупроводниковой технологии, является

полупроводниковый кристалл, в объеме которого формируются все активные

элементы– транзисторы, диоды. Пассивные элементы создаются методом

вакуумного напыления пленок, как в тонкопленочной технологии. Изолирующие

области получают путем использования пленок двуокиси кремния или с помощью

p-n-переходов.

Совмещенная технология позволяет получить достаточно высокую степень

интеграции и предоставляет возможность выбора параметров пассивных элементов

в широких пределах.

Гибридная технология: пассивные элементы изготавливают методами

пленочной технологии. Конструктивной основой данного вида ИС является изоляционная пластинка, на которую наносят резистивные, изоляционные и проводящие пленки. В результате получают конструкцию в виде слоеного пирога. В качестве активных элементов используют дискретные бескорпусные транзисторы и диоды(иногда бескорпусные ИС). Пленки наносят либо методами вакуумного напыления(или близкими к ним по технологии методами) – тонкие пленки, либо методами шелкографии, когда на нужные места подложки продавливается обжигаемый впоследствии слой пасты, – толстые пленки.

Рассмотренные особенности технологий касаются изготовления любых ИС:

аналоговых и цифровых. Однако элементы цифровых ИС являются весьма

распространенными и легко стандартизуемыми, их целесообразно изготавливать

методами полупроводниковой или совмещенной технологии. Полупроводниковые

ЦИС превосходят гибридные по всем показателям. Среди аналоговых ИС наиболее распространенными оказываются операционные усилители(ОУ), для изготовления которых предпочтительны полупроводниковая или совмещенная технология.