10-04-2020-МГТУ-ТЕХН-ИЗГ-PN-ПЕРЕХОДА-ЧАСТЬ1 (1171911), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Литография представляет собой процесс изготовленияокон в масках, через которые обеспечивается локальныйхарактер• напыления,• легирования,• травления,• а в некоторых случаях• эпитаксии.P-N ПЕРЕХОД (диоды) Технология изготовленияБазовые операции планарной технологии• Размер окон в масках определяют линейные размеры всехэлементов ИС, поэтому точность изготовления окон вомногом определяет разброс параметров элементов.• Литография ( от греческого «LITHOS» – камень и «GRAPHO» пишу, рисую) –широко распространенная технология дляполучения микроэлектронных структур.• Первоначально литографией называли способ печати, прикотором оттиски получаются путем переноса краски поддавлением с плоской (нерельефной) печатной формыP-N ПЕРЕХОД (диоды) Технология изготовленияБазовые операции планарной технологии• непосредственно на гладкую поверхность.• Литография в микро – и нано- электронике – этоформирование в специальном чувствительном слое(резисте), нанесенном на поверхность подложки,рельефногорисунка,повторяющеготопологиюмикросхемы, с последующим переносом этого рисункана подложки.• Этапы литографии• Типичные технологические шаги процесса литографиина примере фотолитографии следующие:P-N ПЕРЕХОД (диоды) Технология изготовленияБазовые операции планарной технологии•1.
очистка подложки;• 2. формирование маски из резиста: нанесение наподложку, сушка;• 3. совмещение с фотошаблоном, экспонирование;• 4. проявление;• 5. травление;• 6. снятие фотомаски (резиста).• В сложных литографических процессах эти процессы могутповторяться многократно.•P-N ПЕРЕХОД (диоды) Технология изготовленияБазовые операции планарной технологии• Под фоторезистом понимают резист, чувствительный кизлучению в видимой или ультрафиолетовой области.Различают позитивные и негативные фоторезисты.• В позитивных фоторезистах проэкспонированные областистановятся растворимыми и после проявления разрушаются.В негативных фоторезистах проэкспонированные областиполимеризуются и становятся нерастворимыми, поэтомупослепроявлениярастворяютсятольконепроэкспонированные области.P-N ПЕРЕХОД (диоды) Технология изготовленияБазовые операции планарной технологии• Фотошаблон – представляет собой плоскую пластину изпрозрачного материала (стекло), на которую нанесенрисунок в виде прозрачных и непрозрачных дляизлучения участков.• Эти участки образуют топологию одного из слоевструктуры.• Фотошаблон может быть изготовлен в виде позитивногоили негативного изображения исходной топологии.••P-N ПЕРЕХОД (диоды) Технологияизготовления метод диффузии• На следующем слайде показаны основные этапы созданияпланарного диода методом диффузии• а) пластина из монокристалла Si (проводимость n-типа)• b) наращивание слоя Si2• c) нанесение фоторезиста• d) размещение маскиe) экспонирование•P-N ПЕРЕХОД (диоды) Технологияизготовления метод диффузии• f) снятие маску (remove mask)• g) проявление фоторезиста• h) стравливание Si2• i) снятие фоторезиста• J)диффузия акцептора (p-типа примесь)• Операции металлизации и приварки выводов на слайде непоказаны.•••••P-N ПЕРЕХОДРавновесное состояние p-n перехода• При этом атомы примеси на поверхности пластиныобразуют тонкий слой с проводимостью другого знака,глубинапроникновениякоторогозависитотполупроводника и длительности процесса.• В точечных диодах эмиттером служит металлическаяигла, прижатая к поверхности полупроводника.
Однако,надежный контакт прижатием получить трудно,следовательно, стабильность характеристик невелика.Поэтомудля улучшения качества и стабильностиконтакта применяется электрическая формовка,P-N ПЕРЕХОДРавновесное состояние p-n перехода• заключающаяся в том, что через контакт пропускаюткратковременный мощный импульс тока. При этомкончик иглы сплавляется с полупроводником. Небольшаяплощадь перехода и есть основное отличие точечныхдиодов от плоскостных.
У точечных переходов малаемкость перехода, поэтому их можно использовать дляработы в области высоких и сверхвысоких частот. Уточечных диодов из – за малой площади величинасопротивления базы больше, чем у плоскостных диодов,P-N ПЕРЕХОДРавновесное состояние p-n перехода• и они могут быть использованы для выпрямлениямалых токов. Как правило, допустимые токи непревышают 10-20 мА.P-N ПЕРЕХОДРавновесное состояние p-n перехода•••••ТОЧЕЧНЫЙ ДИОД•POINT DIODE DEVICE•ТОЧЕЧНЫЙ ДИОД•POINT DIODE DEVICEТОЧЕЧНЫЙ ДИОД•POINT DIODE DEVICE••••.