38
Эпитаксия үрдісі пластинаның жылтыраған жағында қажетті электро-
физикалық қасиеттерге ие (өткізгіштік түрімен, меншікті кедергімен жəне
т.б.) қабатты өсіруге негізделеді.
Пластинада диэлектрлік қабаттарды жасау жəне өткізетін бөліктерді
қалыптастыру металл мен кристалл бетін қоршаған орта əсерінен қорғау
құралының арасындағы электрлік оқшаулағыш болып табылатын диэлектр-
лік қабыршақтарды тұндырумен жүзеге асады.
р-п өткелін жасау үшін базалық жəне эмиттерлік аймақтардың жəне
биполярлы технологияларда резисторлардың қалыптасуын, МТШ-
технологияларда исток пен сток аймақтарының пайда болуын қамтамасыз
ететін қоспалардың химиялық диффузиясы қолданылады.
Оптикалық литография үрдісінде пластинаға фотошаблондар көмегімен
бір-біріне кезекпен қойылып ИС функционалды сұлбасын қалыптас-
тыратын суреттердің фрагменттерін қабат-қабатпен жағады. Фотошаблон
мөлдір емес жəне жартылай мөлдір аумақтармен қалыптасқан суреті бар
шыны пластина түрінде болады. Пластинаға сұлбаны ауыстыру үшін
сезгіштігі жоғары лак – фоторезист қолданылады. Фоторезист қабыршағы
пластинаға жағылады жəне фотошаблон арқылы ультракүлгін жарықпен
сəулелендіріледі. Сəулелендіруден соң қабыршақ химиялық немесе
плазмалық улауға – фотошаблон суретін айқындау үшін фоторезисттың
бүркемеленбеген аумақтарын селективті жоюға шалдығады.
ҮИС жəне АҮИС жасау кезінде пластинада əртүрлі суреттер қатарын
көпқабатты электрлік сұлбаға біріктіру үшін, ал ол үшін ондаған жоғары
дəлдікті фотошаблондар жиынтығы қолданылады, литографиялық үрдісті
бірнеше рет жүргізу қажет етіледі.
Электрлік сұлбалардың барлық массивын қалыптастыру аяқталған соң
пластина жеке монокристалды ИС-ға кесіледі, олар кіріс бақылауда брак-
таған соң монтажға түседі.
Кристалды монтаждаудың негізгі əдістерінің бірі оның корпуспен қатты
дəнекермен қосылуы болып табылады. Кристалды контактілі аудан-
дарының корпус шығыстарымен қосылуы алюминилі немесе алтын сыммен
балқытып біріктіру көмегімен жүзеге асады.
ИС-ның герметизациясы үшін əдетте эпоксидты шайыр мен кремний-
органикалық қосылыстар қолданылады. Корпусты герметизациялаудың
негізгі мақсаты микросұлбаны сыртқы механикалық жəне климаттық
əсерлерден қорғау болып табылады.
ИС-ның интеграция дəрежесі бір кристалдағы қарапайым элементтердің
(инверторлар) санымен сипатталады. ИС интеграция дəрежесі бойынша
келесідей бола алады:
төменгі дəрежелі интеграциялар — ИТД (бір корпуста бірнеше
инверторлар немесе бір-екі триггерлер);
39
орта дəрежелі интеграциялар — ИОД (бір корпуста күрделі логикалық
сұлба – сумматор немесе санағыштың ондық разряды);
жоғарғы дəрежелі интеграциялар — ИЖД (бір корпуста 2-, 4- немесе 8-
разрядты микропроцессор);
аса жоғарғы дəрежелі интеграциялар — кэш-жады бар 32-разрядты
процессорға ие ИАЖД.
Инвертордың геометриялық (топологиялық) өлшемі өндіру техно-
логияларына байланысты жəне нанометрмен өлшенетін жобалық норма-
лармен (жобалық нормалар қаншалықты аз болса, микросұлбаның
интеграция деңгейі соншалықты көп болады) анықталады. Қазіргі кезде
жобалық нормалар 45 нм-ден аспайды.
МТШ-транзисторларындағы инвертор сұлбалары кең таралған (1.16-
сурет).
МТШ-транзисторлардағы микросұлбалар. МТШ-транзисторлардағы
логикалық сұлбалар функционалды элементтер қаптамасының жоғары
тығыздығын қамтамасыз етеді, ол биполярлы транзистор негізіндегі ИС-ға
қарағанда бір ретке жоғары.
КМТШ-құрылымдардағы микросұлбалар. Логикалық МТШ-сұлба-
лардағы тұтынылатын қуатты іс жүзінде төмендету үшін жəне олардың
тезəрекеттігін көтеру үшін əртүрлі типті өткізгіштікке ие транзисторлар
негізіндегі КМТШ (комплементарлы МТШ-сұлбалар) кеңінен қолда-
нылады. Энергияны аз тұтынуы КМТШ-құрылымдарды CMOS (Comple-
mentaryMetal-OxideSemiconductor — КМТШ технологиясы) өте аз
тұтынудың арқасында сенімді жəне ұзақ уақыт (бірнеше жыл) гальва-
1.16
-сурет. Инверторлар сұлбалары:
а — р-каналды МТШ-транзисторларда; б — КМТШ-құрылымда;
Т1 — р-каналды транзистор; Т2 — п-каналды транзистор
40
никалық элементтерден автономды қорек бар кезде ақпаратты сақтайтын
статикалық есте сақтау құрылғысын құрастыру үшін қолдануға мүмкіндік
береді.
ИС алдағы дамуы интеграция деңгейінің жəне транзисторларды қаптау
тығыздығының іс-жүзінде көтерілуіне байланысты. Бұл логикалық
элементтердің геометриялық өлшемдерінің азаюына (жобалау нормалары
төмендейді), схемотехниканың жетілдірілуімен, микросұлбалардың крис-
талл ауданының өсуіне жəне жаңа технологияларды (мысалы нано-
технология) өндірістік меңгерілуімен жəне микроминиатюризациялар
аумағындағы физикалық эффектілерге байланысты.
БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
1. Ферриттердің қандай физикалық қасиеттері есте
сақтаушы құрылғыларда қолданылады?
2. Биполяр және өрістік транзисторлардың айырмашы-
лығы қандай?
3. Неліктен ИС-да МТШ-транзисторлар кеңінен қолда-
нылады?
4. Микросұлбаларды планарлы дайындау үрдісінің мәні
неде?
5. ИС интеграция дәрежесі бойынша қалай бөлінеді?
Достарыңызбен бөлісу: |
