РЕФЕРАТ ПО ТЕМЕ:

РАЗВИТИЕ КРЕМНИЕВОЙ МИКРОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Введение

В течение многих лет конструирование и производство датчиков базировалось на технологиях машиностроения и точной механики. Эти технологии, будучи достаточно гибкими и отработанными, давали разработчикам аппаратуры большую свободу в выборе принципов действия и вариантов конструкции датчиков. Книги, описывающие принципы действия, устройства и характеристики датчиков, стали напоминать энциклопедии. Как правило, каждой конструкции соответствовала своя технология изготовления датчика, причем довольно часто отдельные этапы технологического маршрута изготовления были производственным секретом. Все это привело к тому, что стоимость датчиков резко возросла по сравнению со стоимостью компонентов электронных схем. Эта разница становилась все заметнее по мере ужесточения требований к точности измерений.

Между тем в микроэлектронике – этом важнейшем секторе электроники, определяющем в значительной мере прогресс техники в целом, – ситуация оказалась противоположной. При возрастающей сложности электрических схем их относительная стоимость неуклонно падала. Это произошло благодаря применению кремния как основного элемента для производства электронных схем и использованию специальной микроэлектронной технологии.

В середине 60-х годов стала ясна перспективность применения микроэлектронной технологии и для производства датчиков. Впервые новые технологии производства были успешно применены при создании датчиков механических величин – давлений и ускорений. Постепенно новые технологии производства, основанные на достижениях микроэлектроники, нашли применение при создании магнитных, термических и химических датчиков.

В 80-х годах появились первые сообщения о разработке микроэлектронных датчиков радиоактивного излучения. В 1982 году вышла большая обзорная статья, которая обобщила применение микроэлектронной технологии в производстве датчиков и наметила перспективы ее дальнейшего развития.

В настоящее время темпы роста объемов производства датчиков, изготавливаемых по микроэлектронной технологии, превосходят темпы роста производства обычных интегральных схем. В значительной мере это явилось следствием существенного сокращения трудозатрат на производство одного датчика и уменьшения его стоимости.

Появление новых технологий изготовления датчиков оказало решающее влияние на их конструкции и выбор материалов. Эти конструкции и материалы должны быть, прежде всего, совместимы с микроэлектронной технологией производства чувствительных кремниевых элементов. В технологии производства датчиков различных физических величин оказалось много общих операций и приемов, что, хотя и не привело к созданию универсальной технологии изготовления, значительно уменьшило трудоемкость изготовления и стоимость датчиков.

Учитывая исключительную роль кремния как материала для датчиков, необходимо остановиться на его свойствах и характеристиках подробнее.

1. Кремний как основной материал микроэлектроники

В настоящее время и в обозримом будущем кремний останется основным материалом микроэлектроники. Это объясняется рядом его уникальных физических и химических свойств, из которых можно выделить следующие:

1. ............