Planar_process
プレーナプロセスは、トランジスタの個々のコンポーネントを構築し、それらのトランジスタを相互に接続するために半導体産業で使用される製造プロセスです。これは、シリコン集積回路チップが構築される主要なプロセスです。このプロセスでは、表面不動態化および熱酸化法が利用されます。
フェアチャイルドチップの注釈付きダイ写真
プレーナー プロセスは1959 年にフェアチャイルド セミコンダクターで開発されました。
コンテンツ
1 概要
2 歴史
2.1 発達
3 こちらも参照
4 参考文献
5 外部リンク
概要
重要な概念は、回路を 2 次元投影 (平面) で見ることであり、これにより、ネガフィルムなどの写真処理概念を使用して、露光された化学物質の投影をマスクできるようになります。これにより、基板 (シリコン)上で一連の露光を使用して、酸化シリコン(絶縁体) またはドープ領域 (導体)を作成できます。メタライゼーションの使用、およびp-n 接合分離と表面パッシベーションの概念を併用すると、単結晶シリコン ブールから単一のシリコン結晶スライス (ウェーハ) 上に回路を作成することができます。
このプロセスには、二酸化ケイ素(SiO 2 ) の酸化、SiO 2のエッチング、および熱拡散の基本手順が含まれます。最終ステップでは、ウェーハ全体を SiO 2層で酸化し、トランジスタへのコンタクトビアをエッチングし、酸化物上に金属層を堆積して、手動で配線せずにトランジスタを接続します。
歴史
発達
1958 年の電気化学協会の会議で、Mohamed Atalla は、1957 年の BTL メモに基づいて、熱酸化による PN 接合の表面不動態化に関する論文を発表しました。
スイスの技術者ジャン・ヘルニ（「裏切り者8人」の1人）は1958年の同じ会議に出席し、アタラのプレゼンテーションに興味をそそられた。ある朝、Hoerni 氏は Atalla のデバイスについて考えていたときに「平面のアイデア」を思いつきました。シリコン表面に対する二酸化シリコンの不動態化効果を利用して、Hoerni は二酸化シリコンの層で保護されたトランジスタを作成することを提案しました。これにより、熱酸化物による Atalla シリコン トランジスタ パッシベーション技術の製品実装が初めて成功しました。
Jean Hoerni は、Fairchild Semiconductorに勤務していた 1959 年に初めてプレーナー プロセスの特許を取得しました。
メタライゼーションの使用 (集積回路を結合するため) とp-n 接合分離の概念( Kurt Lehovecから) を組み合わせて、フェアチャイルドの研究者は、単一のシリコン結晶スライス (ウェハー) 上に回路を作成することができました。単結晶シリコン ブール。
1959 年、ロバート ノイスは、ホルニの基本構造の上部に金属層を追加して、トランジスタ、コンデンサ、抵抗器などのさまざまなコンポーネントを接続する集積回路(IC)の概念でホルニの研究を構築しました。同じシリコン片です。プレーナ プロセスは、集積回路の以前の概念よりも優れた、集積回路を実装する強力な方法を提供しました。ノイスの発明は、最初のモノリシック IC チップでした。
プレーナー プロセスの初期のバージョンでは、水銀灯からの近紫外光を使用するフォトリソグラフィプロセスが使用されていました。2011 年の時点では、小さなフィーチャは通常 193 nm の「深」UV リソグラフィーで作成されています。 2022 年の時点で、ASML NXE プラットフォームはスズベースのプラズマ源によって生成される 13.5 nm EUV 光を使用します。
こちらも参照
半導体デバイスの製造
参考文献
^ ロジェック、ボー （2007)。半導体工学の歴史。シュプリンガーサイエンス＆ビジネスメディア。p. 120.ISBN _ 9783540342588。
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^ US 3025589 Hoerni、JA: 「半導体デバイスの製造方法」1959 年 5 月 1 日出願 ^ US 3064167 Hoerni、JA: 「半導体デバイス」1960年5月15日出願 ^ バセット、ロス・ノックス （2007). デジタル時代へ: 研究所、新興企業、MOS テクノロジーの台頭。ジョンズ・ホプキンス大学出版局。p. 46.ISBN _ 9780801886393。
^ “1959: 実用的なモノリシック集積回路コンセプトの特許取得” . コンピューター歴史博物館。2019 年8 月 13 日に取得。
^ 「集積回路」 . NASA。2019 年8 月 13 日に取得。
^ シャノン・ヒル。「UVリソグラフィー：万全の対策を講じる」。米国標準技術研究所 (NIST)。
外部リンク
「シリコン エンジン: コンピューティングにおける半導体のタイムライン」。タイムライン: 10 年ごとに参照します。コンピューターの歴史博物館。2012年。2012 年 6 月 3 日に取得。酸化物マスキング、フォトリソグラフィー、シリコンの出現、集積回路、プレーナプロセスの開発など、集積回路の開発に関する記事とその他の情報をまとめたもの。
平面プロセス
「集積回路の歴史」。ノーベル賞.org。2003年。2012 年 6 月 3 日に取得。ノーベル賞 Web サイトからの集積回路製造手順の概要。これは、 「Techville: The Integrated Circuit」という作品の一部です。