Img00190

194

płytki w piecu w atmosferze utleniającej. Płytka pokryta jest teraz szkliwem kwarcowym, uniemożliwiającym penetrację atomów domieszki. Warstwę Si0₂ powleka się emulsją światłoczułą (photoresist — PR). Na nią nakłada się maskę z odpowiednią liczbą wyciętych otworów na złącza p-n i poddaje naświetlaniu. Warstwa światłoczuła w miejscach nie osłoniętych maską ulega polimeryzacji. Nie spolimeryzo-wane warstwy światłoczułe usuwa się, po czym następuje trawienie kwasem fluorowodorowym w celu usunięcia Si0₂ . Powstają „okna” w warstwie Si0₂, umożliwiające dyfuzyjne wprowadzenie domieszki boru i w ten sposób wytwarza się warstwy półprzewodnika typu p. W następnej fazie operacji na całą powierzchnię płytki naparowuje się metal, np. Al w celu wykonania połączeń do obszarów dyfuzyjnych. Następnie, w podobnych do poprzednio opisanych procesach technologicznych, wytrawia się Al z całej płytki, z wyjątkiem obszarów przeznaczonych na odprowadzenia. Na koniec płytkę zarysowuje się i dzieli na odpowiednią liczbę złącz p-n (4 w przykładzie na rysunku 3.63-1). Jest to przemysłowa metoda produkcji prostych złącz p-n metodą dyfuzji gazowej.

Układy scalone

3.64. Technologia dyfuzyjno-planarna opisana w p. 3.63 umożliwia wykonywanie diod, kondensatorów, rezystorów, tranzystorów na małych płytkach krzemu. Wszystkie podzespoły konieczne do złożenia wielu układów elektronicznych można wykonywać jednocześnie za pomocą tych samych procesów technologicznych. W wyniku uzyskuje się na jednej płytce krzemowej cały zestaw wzajemnie połączonych podzespołów. Taki zestaw zwie się układem scalonym.

Technologia ta pozwoliła na wytwarzanie układów o niezwykle małych rozmiarach i na masową skalę. Na przykład układ scalony składający się z trzech diod, rezystora i kondensatora może być wykonany na podłożu o grubości 0,1 mm w rozmiarach 0,5 mm x 0,5 mm. A więc na okrągłej płytce krzemowej o średnicy 3 cm można rozmieścić 2800 podobnych układów scalonych. Wszystkie te układy wykonuje się jednocześnie, poddając całą płytkę operacjom utleniania, trawienia, dyfuzji, metalizowania z wykorzystaniem odpowiednich masek. Dopiero po zakończeniu tych operacji płytka zostaje zarysowana za pomocą diamentu i połamana na oddzielne układy scalone.

Półprzewodniki polikrystaliczne

3.65. Produkcja polikrystalicznych materiałów półprzewodnikowych jest znacznie prostsza i tańsza od materiałów monokrystalicznych, a wymagania dotyczące czystości materiału znacznie łagodniejsze.

Opracowano wiele technik wytwarzania warstw polikrystalicznych dla różnych zastosowań. W jednej z nich (tzw. ribbon to ribbon, RTR) krzem z fazy gazowej osadza się na ogrzewanym molibdenowym podłożu. Podczas chłodzenia warstwa