técnica de czochralski

Técnica de Czochralski

Silicio policristalino de baja pureza

Sentido de movimiento

Semilla de Silicio monocristalino

Silicio monocristalino

de alta pureza

Gas inerte o vacío

Región fundida

Contenedor de cuarzo

Bobinas calefactoras

Técnica de la zona flotante

1 m 0,5 mm

15 cm

Lingote de Silicio monocristalino y corte en obleas

Crecimiento de la Unión:

Se emplea para la fabricación de diodos y se realiza durante el proceso de Czochralski. Se genera la unión PN añadiendo las impurezas P y N de manera alternada al Silicio fundido en el crisol.

p

N

Se obtienen diodos de superficies grandes, lo que los hace idóneos para soportar grandes corrientes

Diodo

PROCESOS EN LA FABRICACIÓN DE DISPOSITIVOS

La unión PN se forma colocando una porción de material tipo P sobre un sustrato tipo N y fundiendo ambos materiales juntos. Una vez enfriado aparece una unión PN entre la aleación y el sustrato.

Material tipo N

Material tipo PCalor

NP

Se pueden obtener diodos de alto valor de potencia nominal y tensión inversa máxima.

Tanto en este caso como en el anterior, aparecen altos valores capacitivos asociados a las elevadas superficies de unión

ALEACIÓN

Es el proceso por el cual los átomos de un material tipo N o P, en estado sólido o gaseoso, se difunden en un material semiconductor a elevadas temperaturas.

N

Deposito impurezas trivalentes

Difusión

Calor

P

N

N

Atmósfera gaseosa rica en partículas trivalentes

Calor

P

N

1.000 º C

DIFUSIÓN

Este proceso consiste en calentar una oblea tipo P (N) a 1.200 ºC en un atmósfera de cloruro de silicio y fosfina para proporcionar átomos de Si e impurezas donadoras (aceptoras) respectivamente. Se crea una capa de Si tipo N (P) sobre el sustrato tipo P (N), extendiendo la estructura monocristalina alrededor de 1 micra.

P

NCrecimiento epitaxial de Si tipo N sobre sustrato tipo P

CRECIMIENTO EPITAXIAL

Se obtiene haciendo pasar una elevada corriente a través de un resorte de bronce fosfórico apoyado contra un sustrato tipo N. Como consecuencia de ello, un elevado número de átomos pasan del alambre al semiconductor tipo N y crea en el una pequeña región tipo P en la oblea.

NP

El diodo de punta de contacto se caracteriza por presentar una baja capacidad de unión, lo que lo hace indicado para aplicaciones de altas frecuencias. Sin embargo no soportan elevadas corrientes.

PUNTO DE CONTACTO

Es un proceso a temperatura ambiente en el que un campo eléctrico acelera y concentra impurezas en un estrecho haz. El haz barre la oblea, bombardeándola con impurezas que penetran hasta una profundidad controlada por la intensidad del campo acelerador. Finalmente se eleva brevemente la temperatura y los átomos de impurezas sustituyen a los átomos de Si en la red cristalina.

P

N

Bombardeo con impurezas

IMPLANTACIÓN IÓNICA

EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA

FASES DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE CI MONOLÍTICOS

OBLEA DE CI MONOLÍTICO, DISTRIBUCIÓN DE CIRCUITOS Y DIMENSIONES RELATIVAS

OBLEA DE CI MONOLÍTICO

R = .l / S

INTEGRACIÓN DE RESISTENCIAS

C = A / d

INTEGRACIÓN DE CONDENSADORES

PROCESO FOTOLITOGRÁFICO

TIPOS DE SOLDADURA DE TERMINALES EN CI

TIPOS DE SOLDADURA

MASCARILLAS

FASES GENERALES PARA LA INTEGRACIÓN MONOLÍTICA BIPOLAR

FASES PARA LA INTEGRACIÓN 1

FASES GENERALES PARA LA INTEGRACIÓN MONOLÍTICA BIPOLAR

FASES PARA LA INTEGRACIÓN 2

FASES GENERALES PARA LA INTEGRACIÓN MONOLÍTICA BIPOLAR

FASES PARA LA INTEGRACIÓN 3

FASES GENERALES PARA LA INTEGRACIÓN MONOLÍTICA BIPOLAR

FASES PARA LA INTEGRACIÓN 4

FASES GENERALES PARA LA INTEGRACIÓN MONOLÍTICA BIPOLAR

FASES PARA LA INTEGRACIÓN 5

FASES GENERALES PARA LA INTEGRACIÓN MONOLÍTICA BIPOLAR

FASES PARA LA INTEGRACIÓN 6

FASES GENERALES PARA LA INTEGRACIÓN MONOLÍTICA BIPOLAR

FASES PARA LA INTEGRACIÓN 7