Совместные усилия физиков и технологов

Совместные усилия физиков и технологов привели к принципиальному изменению взглядов на дальнейшие пути микроминиатюризации полупроводниковых схем, к радикальной ломке технологии и появлению нового поколения полупроводниковых устройств, получивших название интегральных схем.

В интегральной схеме на поверхности полупроводникового кристалла путем сложной обработки, включающей введение в поверхностный- слой различными способами, но в строгом порядке ряда специальных примесей, создают микроскопические области. Они обладают свойствами транзисторов, резисторов (сопротивлений), конденсаторов (емкостей) и соединяющих их в нужных сочетаниях проводящих элементов. Эти элементы заменяют соединительные проводники, применяемые в обычных схемах. Теперь целая сложная схема, включающая десятки и сотни транзисторов, резисторов и конденсаторов, соединенных так, чтобы они выполняли требуемую функцию, помещалась на поверхности маленького кристаллика, из которого ранее можно было изготовить только один транзистор.

Однако это было только началом. Технологи научились получать «сложный бутерброд» с нужными функциями. Они наносят на маленький кристаллик (на подложку) интегральную схему, о которой мы уже говорили, затем — тонкий изолирующий слой, а поверх него кладут еще одну интегральную схему. И так слой за слоем. При этом они создают в изолирующих слоях проводящие точечные вставки так, чтобы в этих местах интегральные схемы, выполненные в различных слоях и разделенные изолирующим слоем, соединялись между собой только там, где нужно. Так можно конструировать значительно более сложные интегральные схемы, используя несколько десятков различных интегральных схем, надлежащим образом соединенных между собой и выполняющих общую задачу. Возникли объемные интегральные схемы, уже не ограниченные одной плоскостью, а занимающие весь сложный искусственный слоистый кристалл, подобный слоеному пирогу. В объемных интегральных схемах согласованно работают десятки и сотни тысяч отдельных элементов, причем для связи этой схемы с внешними компонентами достаточно лишь немногих соединительных проводничков.

Но и это не стало пределом для физиков и технологов, далеко превзошедших ювелиров в своей сверхювелирной работе. В течение короткого времени были разработаны различные, все более надежные и производительные методы выращивания тончайших слоев, толщиной в несколько микрометров (тысячных долей миллиметра). Причем каждый из них обладает строго заданными свойствами. Было разработано и весьма совершенное оборудование, при помощи которого благодаря использованию ультрафиолетового излучения или электронных пучков с последующей химической обработкой наносятся сложнейшие «узоры», превращающиеся в конце обработки в интегральную схему данного слоя. Так можно наращивать слой за слоем, схему за схемой, изготавливая все более сложные вычислительные конструкции. Следующий шаг в развитии технологии привел к тому, что на подложке размерами с человеческий ноготь стало возможным располагать множество таких объемных интегральных схем. Так родились большие интегральные схемы (БИС), каждая из которых может выполнять функцию обычной ЭВМ.

Технологии производства автомобилей:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]