Tecnologia Planar

2.3. - TECNOLOGÍA PLANAR
INTRODUCCIÓN
Los circuitos integrados están formados de pequeños chips de silicio los cuales tienen dispositivos como transistores, FET’s, resistencias, y capacitores implantados dentro de ellos. Un simple chip de silicio puede contener pocos dispositivos o miles de ellos. Largos y complejos circuitos pueden ser reducidos a medidas pequeñas por la tecnología decircuitos integrados. Las técnicas han progresado al punto donde toda una computadora puede ser construida en muchos chips. Mucha de la electrónica para dispositivos como amplificadores de audio y sets de televisión pueden ser fabricados en un simple chip o en unos pocos de ellos. Circuitos más pequeños y complejos son solo dos de las ventajas de los circuitos integrados. Los circuitos integrados sonfácilmente fabricados usando las técnicas de producción masiva, por lo que dispositivos muy complejos pueden ser fabricados a muy bajo costo cuando grandes cantidades son producidas.

LA TECNOLOGÍA PLANAR
La Tecnología Planar y dispositivos semiconductores hechos con esta tecnología fueron descritos por primera ves en 1960. Desde entonces la tecnología planar se ha convertido en el principal métodode fabricación de dispositivos semiconductores y circuitos integrados y fuertemente ha contribuido a desplazar los viejos tipos de componentes electrónicos y puesto en marcha las nuevas aplicaciones electrónicas. En comparación a la mayoría de los importantes avances tecnológicos, la tecnología planar fue dándose a partir de muchas generaciones anteriores. Esta evolución es mejor ilustradaconsiderando la comparación de dos de las más importantes técnicas de fabricación de dispositivos semiconductores de nuestros tiempos, las cuales son: método de crecimiento de uniones y el método de unión de aleación. Las cuales las podemos observar en la figura 2.13. En el método de crecimiento de unión (a), un cristal semiconductor crece a partir de un material semiconductor fundido el cual esta dopadopara convertirlo a tipo n o tipo p (para el caso de la figura se tomara el tipo p).

En cierto punto del proceso de crecimiento, la concentración del material dopante en el semiconductor fundido es cambiado en forma instantánea, esto es mediante la adición de una “píldora” que contiene impurezas de un cierto tipo. Este procedimiento da como resultado que el resto del cristal que esta enproceso de crecimiento será ahora de tipo n. Cuando el crecimiento esta completado, el cristal es seccionado en pequeñas barras que contienen uniones p-n como se indica en la figura siguiente (fig.2.13.)

Figura 2.13. – a) método de crecimiento de la unión, b) método de unión de aleación, c) tecnología planar

Este método fue extremadamente importante en los primeros años siguientes a la invenciónde la unión del transistor. Sin embargo el método de crecimiento de unión no fue tan apropiado para la producción en grandes volúmenes como otro método desarrollado a los pocos años, el cual es el método de unión de aleación.

En método de unión de aleación (b), un pequeño “palet” (como paquete) tipo aceptora (para el ejemplo de la figura) es colocada encima de la oblea semiconductora tipo n. Laoblea y el palet son entonces calentadas a una temperatura lo suficiente caliente que funda el palet o aleación dentro de la oblea semiconductora. Cuando el cristal esta nuevamente frió, una región recristalizada la cual esta saturada con impurezas aceptoras se forma debajo del palet. Entonces aquí una unión p-n es desarrollada. Este método ha sido empleado con gran éxito en la producción masivade diodos y transistores, principalmente hechos de germanio. Sin embargo como los dispositivos semiconductores alcanzan nuevas aplicaciones, se demanda un incremento en su desempeño. Este incremento ha demostrado limitaciones inherentes en el uso del método de unión de aleación. Se vera un poco más adelante que el factor más importante que determina el desempeño de la unión de un transistor es...