PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE CI

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE CI
1.1 INTRODUÇÃO
Embora o Germânio e o Arseneto de Gálio sejam também utilizados na fabricação de dispositivos semicondutores, o Silício é ainda o material mais popular e assim deverá permanecer por algum tempo. As propriedades físicas do Silício o tornam adequado para a fabricação de dispositivos ativos com boas características elétricas. Além disto, o Silício pode ser facilmente oxidado para formar excelentes camadas de isolação (vidro). Este isolante é usado para fazer capacitores e dispositivos controlados por efeito de campo, podendo também atuar como máscara contra impurezas que poderiam difundir-se no silício de alta pureza.
Estas características do Silício o tornam adequado a fabricação de Circuitos Integrados, em que elementos ativos e passivos são construídos juntos e em um mesmo substrato, e ao mesmo tempo, sendo interconectados para formar o circuito completo [Sedra 91].

1.2 PROCESSAMENTO DO WAFER
A indústria moderna de semicondutores utiliza como matéria prima, em sua maioria, o
"Wafer" ou disco de silício, que varia de 75mm a 150mm de diâmetro e menos de 1mm de espessura (usualmente 200μm). Os wafers são cortados a partir de tarugos de cristal de silício, retirados de um cadinho com silício policristalino puro. Este processo, como mostrado na
Figura 1.1, é conhecido como método de "Czochralsky", que é o método mais popular de produção de cristal de silício. Quantidades controladas de impurezas são adicionadas ao silício líquido para se obter o cristal com as propriedades elétricas desejadas. A orientação cristalina é determinada por uma semente de cristal que é mergulhada no silício líquido para iniciar o crescimento do tarugo. O silício fundido é mantido em um cadinho de quartzo envolvido por um radiador de grafite. O grafite é aquecido por indução de radiofreqüência, e a temperatura é mantida em alguns graus acima da temperatura de fusão do silício (≈1425 oC), tipicamente em uma atmosfera de