Планарная технология


Планарная технология — совокупность технологических операций, используемых при изготовлении планарных (плоских, поверхностных) полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Процесс включает в себя формирование отдельных компонентов транзисторов, а также объединение их в единую структуру. Это основной процесс при создании современных интегральных схем. Данная технология была разработана Жаном Эрни  (англ.), одним из членов «вероломной восьмёрки», во время работы в Fairchild Semiconductor. Технология впервые была запатентована в 1959 году.

Сутью концепции было рассмотрение схемы в проекции на плоскости, что позволяло использовать элементы фотографии, такие как негативные фотоплёнки при засвечивании светочувствительных реактивов. Последовательность таких фотопроекций позволила создавать на кремниевой подложке сочетания диоксида кремния (диэлектрик) и легированных участков (проводники). Применяя также металлизацию (для соединения элементов схемы) и концепцию изоляции элементов схемы p-n-переходами  (англ.), предложенную Куртом Леговцом, исследователи в Fairchild смогли создать схему на одной кремниевой пластине («вафля»), изготовленной из монокристалического кремниевого слитка («буля»).

На вход технологии поступают пластины, называемые подложками. Состав материала подложек, кристаллическая структура (вплоть до межатомных расстояний в подложках для современных процессоров) и кристаллографическая ориентация строго контролируются. В ходе технологического процесса в приповерхностном слое полупроводникового материала, являющегося подложкой или нанесённого на подложку, создают области с различным типом или величиной проводимости, определяемой в конечном счёте различной концентрацией донорных и акцепторных примесей, а также материалом слоя. Поверх слоя полупроводникового материала, с использованием в нужных местах прослоек диэлектрического материала, наносятся слои проводящего материала, образующего контактные площадки и необходимые соединения между областями. Области и слои проводника, полупроводника и диэлектрика в совокупности образуют структуру полупроводникового прибора или интегральной микросхемы.

Особенность планарной технологии состоит в том, что после завершения каждой технологической операции восстанавливается плоская (планарная) форма поверхности пластины, что позволяет создавать достаточно сложную структуру, используя конечный набор технологических операций.