UNIVERSIDADE AGOSTINHO NETO FACULDADE DE CIÊNCIAS DEI – FÍSICA ESPECIALIDADE: ELECTRóNICA E TELECOMUNICAçÕES 4°ano

TRABALHO DE INVESTIGAçÃO CIENTIFICA TEMA: TECNICAS DE FABRICAçÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS NA BASE DA JUNçÃO PN

DISCIPLINA: Tecnológia de Microelectronica

DISCENTE: Valdemiro Adriano Manuel Fuca

N°: 57134

DOSENTE: Dr. Psar

ANO LECTIVO: 2010

Sumário:

  • Introdução

  • O que são circuitos integrados.

2.1. Vantagens dos C.Is em relação aos componentes discretos.

2.2. Limitações ou desvantagens dos C.Is.

2.3. Classificação dos C.Is.

3. Etapas de fabricação de circuitos integrados.

3.1. Processos de fabricação de circuitos integrados.

4. Implatação de transistores bipolares.

  • Implatação do diodo monolitico.

  • Implatação do FET.

  • Encapsulamento(packaging)

Conclusão.

Bibliografia.

1.INTRODUÇÃO

A invenção do circuito integrado (CI) em 1959 foi a principal inovação na electrónica, porque os componentes deixaram de ser discretos, isto é passaram a ser integrados.

Isto significa que passaram a ser produzidos e conectados durante o processo de fabricação em um unico chip que é uma pequena peça de material simicondutor. Como os componentes são microscopicamente pequenos, o fabricante pode colocar milhares destes componentes integrados num espaço até então ocupado por um unico transistor.

2 - O que são os circuitos integrados?

2.3 - Classificação dos C.Is

  • Quanto ao processo de fabrico:

  • Circuito integrado monolítico : (o seu processo de fabrico baseia-se na técnica planar)

  • Circuito integrado pelicular: (película delgada – thin-film - ou película grossa – thick-film)

  • Circuito integrado multiplaca.

  • Circuito integrado híbrido: (combinação das técnicas de integração monolítica e pelicular)

  • Quanto ao tipo de transístores utilizados: Bipolar e Mos-Fet.

3 - Etapas de fabricação de CI.

OBSERVACÃO: Não nos intereça neste trabalho a tecnologia envolvida em cada uma destas etapas isoladamente. Concentrar – se – á a atenção no processo fabricação como um todo usando a tecnologia bipolar(fabricação de CI na base da juncão PN)

Preparação Lâmina de Silício

Primeiramente o fabricante produz um cristal P devários centímetros de comprimentos. Esse é então fatiados em placas denominadas wafers. (ver. fig .A)

Uma face do wafer é limpa e polida para eliminar as imperfeições da superficie. Esse wafer, é chamado lâmina de Silício e sera usado como chassi para a implatação dos componentes integrados.

Crescimento Epitaxial

O processo epitaxial pode ser:

  • Homoepitaxia: quando o filme e substrato são mesmo material.

MES

FET

  • Heteroepitaxia: quando o filme e o substrato são de material diferentes.

Exemplos: Si/Al2O3 (Safira) = SOS  CMOS

Oxidação.

Em Oxidação térmica parte da capa de Si se consume a interface Si-SiO2 que se introduze em Si. Por cada micra de oxido crescido se consume 0.44 micras de Si

Fotolitografia e Gravado Químico

A máscara é cuidadosamente alinhada sobre a superfície do wafer e exposta à luz, o fotoresiste torna-se solúvel.

Dopagem por Difusão

Dopagem por implatação ĺonica

As etapas de Difusão e Implatação de iões, são processos de Dopagem do semicondutor.

Metalização

3.1 - Processo de Fabricação do CI

Como já foi visto que o processo de fabricação de um Circuito Integrado consiste de uma série de etapas que são elaborados em uma ordem específica. Algumas destas etapas podem ser repetidads varias vezes, em diferentes combinaões e sob diferentes condições de processamento durante uma corrida completa de fabricação do circuito integrado.

foi visto

Processo Planar

  • CI Monolítico é o de uso mais generalizado

  • São construidos em um único cristal de Silicio ≡ Monolítico

  • Mono ≡ Um Litos ≡ Pedra

  • Integrado ≡ Todos os componentes de circuito e suas inter-conexões são fabricados como uma entidade única.

  • A diversidade de procesos de fabricação se realizam através de superposição de planos tecnologia planar

Técnica Planar:

  • Camadas: Regiões contaminadas com portadores p ou n. (camadas de Silício)

  • Dióxido de Silício (camada de óxido)

  • Zonas Metaliticas

  • Camadas de Silicio: Formam os elementos do dispositivo e do substrato.

  • Regiões de silicio se usam também para isolar uns componentes de outros

Técnica De Película Delegada

  • É construído depositando-se películas extremamente delgadas de metais e isoladores sobre um substrato de vidro ou cerâmica.

  • Nesse caso, o CI é formado no interior do substrato. substrato serve apenas de plataforma para o circuito, em oposição ao IC monolítico.

4 – Implatação de Transistores Bipolares

Preparação da lamina de Silício. Crescimento Epitaxial. Oxidação. Fotolitografia e gravado Químico. Difusão. Implantação Iónica. Metalização

Bibliografia:

  • Material do Dr. Sergei Psar.

O b r i g a d o!

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