§1. Классификация и основные этапы технологии изготовления микросхем.
 

Основные конструктивные элементы микросхем.
Любая ИМ состоит из структуры, внешнего корпуса и средств сборки.
    Структура является функциональной основой микросхем. Она содержит все элементы, межэлементные соединения и контактные площадки.
    Корпус предохраняет структуру от механических нагрузок и влиянии окружающей среды. Эту роль может выполнить не только специально изготовленный корпус (корпусные микросхемы), а также герметизирующий состав, в который заключают структуру (бескорпусные микросхемы).
    Средства сборки – это приборные прокладки, проволочные выводы.
Классификация микросхем.
    По конструктивно-технологическому исполнению структур ИМ подразделяются на три группы: полупроводниковые, гибридные и прочие (пленочные, вакуумные, керамические и др.)
    П/п (ПИМ) называют микросхему, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности п/п, сформулирована на основе биполярных и МОП транзисторов.
    Гибридной (ГИМ) называют микросхему, содержащую кроме элементов, представляющих собой нераздельную от диэлектрической подложки конструктивное целое, компоненты и кристаллы.
    Пленочной называют микросхему, все элементы, межэлементные соединения и контактные площадки которой выполнены в виде пленок.
Основные этапы технологии изготовления микросхем.
    В технологии изготовления любой микросхемы можно выделить три основных эпата: изготовление и очистка пластин или подложек, изготовление структуры микросхем, сборка, испытания и измерения, заключительные операции.
Изготовление пластин и подложек.
    П/п пластины и диэл.подложки являются основными заготовками для изготовления структур микросхем. П/п пластины применяют также для изготовления навесных активных компонентов для гибридных микросхем. В настоящее время для промышленного изготовления большинства микросхем применяют кремний. Кремний имеет большую ширину запрещенной зоны, что обеспечивает широкий интервал рабочих температур, меньшие обратные токи и позволяет изготовить резисторы с большим значением сопротивлений.
    Кремний после кислорода самый распространенный в природе элемент. Содержание кремния в земной коре 27.7%. По сравнению с другими п/п кремний обладает существенно большим значением критического напряжения образования дислокаций. Это делает возможным выращивание бездислокационных монокристаллических слитков диаметром больше 150мм и массой больше 100кг. Очень важным является и то, что на поверхности кремния легко получить природный термический оксид  , который обладает хорошими диэлектрическими и удовлетворительно маскирующими свойствами от прикосновения легирующей примеси. Коэффициент диффузии существенно меньше, чем в кремнии, что позволяет легировать пластины, остальные плоскости защищая пленкой  . Кроме кремния для п/п микросхем применяют арсенид галия и другие соединения.
    Структура и свойства п/п определяют параметры и свойства микросхем. В соответствии с этими требованиями выбирают п/п определенной марки и ориентации.
    Изготовление пластин и подложек включает: механическую обработку п/п и диэл. материалов и очистку поверхностей полученных заготовок. В качестве диэл. материалов стекла, ситаллы, фотоситаллы, керамику и сапфир. У монокристаллических слитков перед обработкой проверяют кристаллическую ориентацию, т.к. образование для выращивания слитков не обеспечивает точного совпадения оси слитка с кристаллическим направлением. Очистка поверхности пластин после обработки обязательна, т.к. малейшие загрязнения недопустимы в дальнейших технологических операциях. Обеспечение требуемого уровня чистоты это сложная задача.
Изготовление структур.
Этот этап состоит в формировании элементов, межэлементных соединений и контактных площадок.  Все это делается в соответствии с технологическими чертежами и вертикальными разрезами структур. В соответствии с этим методы изготовления структур можно разделить на три группы: методы формирования топологии, методы получения пленок, методы легирования пластин и наращивания п/п слоев.