1

1. Uvod.

Elektroničko inženjerstvo je relativno mlada znanost, koja je započela

izumumom triode 1906.god., ali se dramatično mjenja otkrićem tranzistora i u

posljednje vrijeme otkrićem uređaja sa efektom polja, integriranih sklopova, i na

koncu čvrstih komponenata. Zbog tog kratkog vremenskog mjerila i neprekidne

upotrebe novih urenaja i tehnika, elektronika je uvijek bila područje brzih

promjena, zahtjeva stalno osuvremenjivanje znanja i izazov. Ni u jednom vremenu

nije brz napredak bio tako očit nego za vrijeme posljednjih desetljeća, od otkrića

sveopće prihvaćenih integriranih sklopova. Integrirani sklopovi su s lakoćom

zamijenili elektroničke elemente koji su bili na tržištu prije njih jer su sa svojom

pojavom nosili par očiglednih i u odnosu na svoje prethodnike revolucionarnih

predonosti i promjena. A to su bile: Lakoća, kompaktnost, mogućnost rada na

niskonaponkom baterijskom napajanju, ekonomičnost koja je s inženjerske strane

možda i jedna od važnijih… Unatoč njihovoj razini složenosti, inegrirani krugovi

su mnogo važniji od drugih elektroničkih komponenti, zbog njihovog svojstva

povezivanja sklopnih podsustava u mali paket/kućište koji u korištenju može

kontrolirati izvedbe i ekonomičnost čitavog sustava.

2

2. Integrirani sklopovi

Integrirani sklop (engl. Integrated circuit) je elektronički sklop proizveden

difuzijom elemenata u tragovima (engl. Trace elements) tj. elemenata čiji se hemijski sastojci prirodno pojavljuju u tlu te u biljnom i životinjskom svijetu. Neki od tih elemenata su: bakar, jod, željezo, cink, selen i magnezij. Na površinu tankog poluvodičkog materijala. Integrirani sklopovi se koriste u gotovo svim elektroničkim uređajima, a smatraju se revolucijom u svijetu elektronike. Računala, mobiteli i ostali digitalni uređaji koji danas predstavljaju nezamjenjivi dio modernog društva, nastali su zahvaljujući niskoj cijeni proizvodnje integriranih sklopova. Ova nova vrsta elektroničkih sklopova nastala je nizom eksperimenata koji su dokazali kako poluvodički uređaj može obavljati funkcije vakuumske cijevi. Razvojem uređaja za proizvodnju poluvodiča ubrzao se razvoj integriranih sklopova jer su puno precizniji i učinkovitiji uređaji bili u stanju napraviti kvalitetnije sklopove u kraćem vremenu u odnosu na ručnu izradu. Integracija velikog broja tranzistora na površinu čipa predstavlja velik napredak u odnosu na ručno sastavljanje sklopova primjenom elektroničkih komponenti. Zahvaljujući masovnoj proizvodnji, koju su omogućili uređaji za proizvodnju poluvodiča, integrirani krugovi su vrlo brzo potisnuli staru tehnologiju i preuzeli prevlast na tržištu.

Sl.2.1 Memorijski mikročip Sl.2.2 Integrirano kolo memorijskog mikročipa

Na slici 2.1 vidimo memorijski mikročip sa otvorom koji nam omogućava

pogled na integrirano kolo unutar njega koje je vidljivo na slici 2.2 pod

mikroskopom, što nam omogućava da ustvari uočimo razvitak u odnosu na

diskretne sklopove(sklopove sačinjene od diskretnih elemenata kao što su:

tranzistori,otpornici…)

3

2.1 Historija integriranih sklopova

Planarna tehnologija na siliciju širom je 1961. god. otvorila vrata pojavi

mikroelektroničnih ili monolitnih integriranih sklopova. 1958. J. Kilby je u Texas Instrumentsu dobio zadatak da počne raditi na području minijaturizacije bez jasno definirane ideje koja bi bila njezina podloga. Svi dotadašnji pokušaji temeljili su se na upotrebi različitih materijala u proizvodnji komponenata sklopa i u biti su se svodili na usavršavanje tehnike pakiranja komponenata u zajedničko kućište. J. Kilby je došao na ideju da iskoristi poluvodički materijal za ostvarenje čitavog sklopa.

Sl.2.1.1 Jack Kilby-ev prototip integriranog sklopa

Prvi komercijalno raspoloživ integrirani sklop koji se temelji na Kilbyjevoj ideji proizveden je mesatehnikom u pločici monokristala silicija. Sklop je proizveden u Texas Instrumentsu pod zaštićenim nazivom “solid circuit”, dakle čvrsti sklop. Naziv upućuje da su svi elementi, aktvni i pasivni, proizvedeni u čvrstom materijalu. Texas Instruments navodi da je na taj način moguće ostvariti različite elektroničke funkcije, kao što su pojačanje električnih signala, oblikovanje impulsa, atenuacija signala,ispravljanje i sl.

Pojava planarnog procesa praktički je trenutno dovela do pojave

monolitnog integriranog sklopa u planarnoj tehnologiji na siliciju. Izumitelj je bio R. Noyce. Današnji integrirani sklopovi, iako su mnogo složeniji od Noyceovih, u biti se ipak od njih ne razlikuju. Fairchild Semiconductor Corporation je odmah počeo proizvoditi integrirane sklopove prema Noyceovu patentu zaštitivši njihov naziv microchip. Između R. Noycea i J. Kilbya došlo je do sudskog spora, jer su oba koncepta u biti ista. Tehnološka je metoda međutim različita. Danas se prihvaća da su oba izumitelja zaslužna za otkriće integriranog sklopa.

4

2.2 Podjela integriranih sklopova

U ranim danima razvoja integriranih sklopova bilo je moguće staviti samo nekoliko tranzistora na površinu čipa jer tadašnja tehnologija nije omogućavala manje dimenzije tiskanja. Budući da je stupanj integracije bio malen (jer je samo nekoliko ranzistora stalo na površinu čipa) dizajn je bio jednostavan. Daljnji razvoj omogućio je integraciju milijun (danas već bilijun) tranzistora na jedan čip.

Integrirani sklopovi se dijele prema stupnju integracije i prema tehnici i

dizajnu proizvodnje na:

SSI, MSI i LS integrirane sklopove

VLSI integrirane sklopove

ULSI, WSI, SOC i 3D-IC integrirane sklopove

5

2.2.1 SSI, MSI i LSI

Prvi integrirani sklopovi sastojali su se od samo nekoliko tranzistora (reda veličine ~10). Ti prvi sklopovi nazivali su se SSI (engl. Small-Scale Integration) sklopovi. Iako je SSI omogućujio integraciju nekoliko desetaka tranzistora na površini čipa, neki integrirani krugovi su imali znatno manje od toga. Čipovi Philips TAA320 i Plessey SL201 sastojali su se od samo dva tranzistora. SSI sklopovi imali su presudnu ulogu u ranom zrakoplovstvu. Tadašnji američki program svemirskog leta Apollo i raketa s nuklearnom bojnom glavom zvana Minuteman trebali su jednostavna digitalna računala za ostvarivanje sustava za upravljanje i navigaciju. Smatra se da je program svemirskog leta Apollo potaknuo razvoj sklopova s većim stupnjem integracije, dok je raketa Minuteman uzrokovala masovnu proizvodnju sklopova.

Daljnjim razvojem broj tranzistora na površini čipa je počeo

eksponencijalno rasti. Već 1965. godine nastao je novi sklop, MSI (engl. Medium-Scale Integration). Nova arhitektura je bila atraktivna zbog gotovo iste cijene proizvodnje kao i SSI ali sa znatno većim stupnjem integracije (reda veličine ~100) što je omogućilo izgradnju znatno složenijih sustava s manje materijala.

Idući korak u razvoju integriranih sklopova dogodio se 1970. godine kada se

počeo koristiti LSI (engl. Large-Scale Integration). Novo LSI sklopovlje predstavljao je prvi u nizu velikih koraka u razvoju tehnologije. Naime, LSI metoda je omogućila integraciju nekoliko desetaka tisuća tranzistora po čipu. Dolaskom LSI metode integracije nastaje niz elektroničkih komponenata za opću primjenu kao što su 1Kb RAM moduli, čipovi za kalkulatore, prvi mikroprocesori itd.

Sl.2.2.1.1 Philips TAA320 ČIP

6

2.2.2 VLSI

Konačan korak u procesu razvoja integriranih čipova počeo je 1980. godine i traje do današnjeg dana. Nova metoda integracije elektroničkog sklopovlja naziva se VLSI (engl. Very-Large-Scale Integration) koja je omogućila integraciju stotine tisuća tranzistora u ranim 1980.-tim godinama, a razvoj je nastavio dalje do nekoliko milijardi tranzistora koji se danas nalaze na površini čipa. Višestruki napreci su uvjetovali ovaj stupanj integracije. Kako su mikroprocesori postajali sve složeniji zbog tehnologije skaliranja, proizvođači su se suočili s nekoliko izazova koji su ih prisilili na razmatranje problema s novog stajališta. Neki od tih problema su navedeni u nastavku:

Disipacija topline i opskrba električnom energijom – prag napona prestao se skalirati zajedno sa stupnjem integracije što je uzrokovalo dinamičku disipaciju snage na sve manje i manje tranzistore koji nisu bili u stanju podnijeti taj teret. Ovaj problem je riješen razvojem tehnologija kao što su dinamičko skaliranje napona i frekvencije (engl. DVFS) kojima se smanjuje ukupna snaga.

Varijacija procesa – kako su se tehnologije optičke litografije bližile osnovnim zakonima optike (odnosno, njihovim granicama), postizanje visoke preciznosti u dopiranju koncentracija i graviranju žica postaje sve teže. Iz tog razloga današnji dizajneri čipova moraju provjeriti proces obrade raznim simulacijama prije nego što se čip certificira i spremi za proizvodnju.

Podešavanje radnog takta – kako se radne frekvencije čipa povećavaju, održavanje niskog takta u cijelom čipu izmeĎu visokih frekvencija postaje sve teže. Ovaj problem je potaknuo razvoj višeprocesorskih i višejezgrenih arhitektura. Budući da se povećanjem radnih jezgri i distribucijom zadataka postiže veća učinkovitost od povećanja radne frekvencije, počinju se smanjivati frekvencije i povećavati broj procesorskih jedinki na čipu.

7

2.2.3 ULSI, WSI, SOC i 3D-IC

Iako VLSI tehnologija obuhvaća većinu današnjih čip tehnologija, postoji potreba za definiranjem posebnog naziva za pojedine tehnološke napretke u stupnju integracije. Time se uvode pojmovi:

ULSI (engl. Ultra-Large-Scale Integration) sklopovlje, koji označava sklopove

s više od milijun tranzistora na površini čipa. Razvoj velikih paralelnih super-računala potaknuo je novu metodu izrade

čipova, WSI (engl. Wafer-Scale Integration). Radi se o sustavu izgradnje sklopova s vrlo visokim stupnjem integracije koji koriste cijelu površinu silicijske pločice kako bi se proizveo „super-čip“. Ova metoda je pogodna za izgradnju velikih paralelnih super-računala jer bi se time drastično smanjili troškovi izgradnje za pojedine komponente.

Manje korištene metode su SOC i 3D-IC. SOC (engl. System-on-chip) je integrirani sklop u kojem su sve komponente potrebne za računalo ili sistem na jednom čipu. Dizajn takvih uređaja je složen i skup, a zgušnjavanje različitih komponenti na isti čip može ugroziti njihovu učinkovitost.Primjer SOC integriranog sklopa je Mikroprocesor AMD Geode

Sl2.2.3.1 Mikroprocesor AMD Geode

3D-IC (engl. Three-dimensional Integrated circuit) se sastoji od dva ili više slojeva aktivnih elektroničkih komponenti koje su integrirane vertikalno i horizontalno u jedan sklop. Potrošnja energije je znatno manja nego u ekvivalentnim odvojenim sklopovima zbog jednostavnije komunikacije između komponenti koja je uvjetovana vertikalnim i horizontalnim položajem. Ova tehnologija se trenutno nalazi u ranim fazama razvoja te nije u širokoj uporabi. Primjer 3D-IC tehnologije je Intelov Teraflops Research Chip ili kako se još naziva Polaris procesor koji sadrži 80 jezgri i nalazi se još u fazi istraživanja od strane kompanije Intel.

8

3. Tehnologija proizvodnje integriranih sklopova

Monolitni integrirani sklopovi formiraju se planarnim procesom. Uvođenjem tog procesa u poluvodičku tehnologiju silicij je zamijenio germanij i postao osnovni materijal u elektronici. Naziva se planarnim zbog toga što taj proces rezultira u približno planarnoj (ravninskoj) strukturi iako se komponente formirane tim procesom protežu u sve tri dimenzije. Planarne dimenzije ostvarenih komponenata redovito su puno veće od volumnih, jer je prodiranje pojedinih komponenti u volumen silicijeve pločice vrlo malen u usporedbi s njenom debljinom. Pri tome površina silicijeve pločice ostaje relativno ravna i nakon primjene svih postupaka planarnog procesa.

Planarni proces sastoji se od pet osnovnih postupaka. To su:

• epitaksijalni rast, • oksidacija silicijeve površine, • fotolitografija, • difuzija primjesa, • metalizacija. U ovisnosti o konačnom proizvodu, taj se proces ponavlja više puta.

Sl.3.1 Skica planarnog procesa

9

3.1 Priprema Silicijevih pločica

Poluvodički monokristali najčešći su oblik u kojemu se poluvodički

materijal upotrebljava. Kako je većina poluvodiča umjetnog porijekla, razvijeno je

niz različitih postupaka dobivanja monokristala. Na svojstva poluvodiča, osim

primjesa, utječu i kristalografski defekti, kao što su: točkasti, linijski ili plošni.

Najvažniji postupci rasta kristala iz taljevine za dobivanje velikih i homogenih

monokristala su: Bridgemanov, Czochralskoga i postupak lebdeće zone.

Polikristalni silicij, koji je osnovni materijal, dobija se iz trgovačkog ferosilicija.

Klorovodikom se silicij prevede u triklorsilan, koji se čisti, te se reakcijom s

vodikom dobiva čisti polikristal u obliku granulata ili polikristaličnih štapova (tzv.

ingota). Kao granulat služi za dobivanje monokristala postupkom Czochra lskog, a

u obliku štapa postupkom lebdeće zone.

Planarni proces počinje od silicijeve monokristalne pločice (engl. wafera).

Ona se dobija iz monokristalnog štapa silicija koji se reže u pločice debljine 250 –

650 m posebnim pilama u obliku koluta ili danas laserom.

Takvim se rezanjem u kristalnu strukturu unosi minimalan broj defekata.

Na površini pločica ostaje mehanički oštećena, pa se pločice zato bruse i poliraju.

Pomoću abrazivnog sredstva (npr., Al2O3) odbrusi se dio pločice, a zatim se

površina pločice poliranom tkaninom ispolira do visokog optičkog sjaja. Obično je

poliranje kemijsko-mehaničko.

Silicijske pločice su pravilnog kružnog oblika s jednim ravnim bridom. Taj

se ravni brid, još dok je monokristal u obliku šipke, oblikuje tako da predstavlja

jedan, točno određen kristalografski smjer. Točnost tog brida tehnologijski je

važna za pravilan raspored čipova po pločici s obzirom na kasnije lomljenje

silicijske pločice u pojedine čipove.

Kristalografska orijentacija podloge mora biti takva da je smjer rasta u

epitaksiji nekoliko stupnjeva otklonjen od tog smjera, jer će u protivnom

epitaksijalni sloj nepravilno stepeničasto rasti.

10

3.2 Epitaksijalni rast

Pločice se koriste kao klica za rast kristala epitaksijalnim postupkom. Rast

kristala istog materijala kao što je klica naziva se homoepitaksija, a klica se tad

zove supstrat. Moguće je da na nekom supstratu naraste i neki drugi materijal, uz

uvjet da taj materijal kristalizira u istom tipu kristalne rešetke i da se parametri

rešetke međusobno bitno ne razlikuju. Takav rast naziva se heteroepitaksija.

Primjenom epitaksijalne tehnike na podlozi P-tipa raste sloj N-tipa

nanošenjem atoma silicija i atoma primjesa. Proces se odvija na visokoj

temperaturi od preko 1000C. Debljina epitaksijalnog sloja obično iznosi 3-10 m.

Epitaksijalni rast silicijeva kristala vrši se u tzv. epitaksijalnom reaktoru. U

epitaksijalnom reaktoru se silicijeve pločice sa čistom i kemijski poliranom

površinom zagrijavaju.

Tokom epitaksijalnog rasta plinovi koji sadržavaju silicijeve atome struje

preko zagrijanih silicijevih pločica. Kao noseći plin upotrebljava se vodik sa silicij-

tetrakloridom (SiCl4) ili silanom (SiH4). Ova dva spoja silicija su ujedno i njegov

izvor za proces. Vodikovom redukcijom silicij-tetraklorida ili pirolitičkom

dekompozicijom silana oslobađaju se silicijevi atomi, koji se natalože na površini

silicijevih pločica:

HClSiHSiCl Co

42 1250

24

SiHSiH Co

2

1000

4 2

11

Zbog prirode epitaksijalnog procesa, silicijevi atomi se talože

ravnomjerno na kristalnu strukturu pločice. Zato raste debljina pločice. Ovako se

taloži intrinzični silicij.

Kako je za ostvarenje raznih elektroničkih komponenti potrebno imati P

i N tip poluvodiča, oni se unose tokom procesa u kontroliranim iznosima

donorskih ili akceptorskih atoma u struju nosećeg plina, čime se talože na pločici

zajedno sa silicijevim atomima.

Nedostatak epitaksijalnog procesa je mogućnost pojave većeg broja

različitih kristalnih defekata, koji nepovoljno djeluju na električne karakteristike. Ti

kristalni defekti reduciraju vrijeme života manjinskih nosilaca u epitaksijalnom

sloju, povećavaju odvodne struje reverzno polariziranih PN spojeva i izazivaju

lokalne naponske proboje. Epitaksijalni slojevi su električne otpornosti od 0,001

do 100 cm.

Za epitaksiju monokristala potrebne su temperature supstrata veće od

1000C, a kremene stijenke posude reaktora moraju biti hladne kako se na njima

ne bi nataložio silicij. U jednadžbi 5.1 silicij na desnoj strani je u krutom

agregatnom stanju, dok su sve ostalo plinovi.

Klorovodikom je moguće odstraniti (odjetkati) silicij. Silicij se može jetkati

u reaktoru i bez klorovodika reakcijom:

24 2SiClSiSiCl

12

3.3 Oksidacija

Oksidacija ili pasivizacija površine silicija najčešće se postiže termičkim

rastom silicij-dioksida ili pirolitičkom depozicijom silicij-nitrida. Pasivizirajući

dielektrični sloj na površini pločice ima tri osnovna zadatka:

• služi kao difuzijska maska za selektivnu difuziju primjesa u silicij;

• štiti PN spojeve na površini silicija od vanjskih utjecaja;

• služi kao dielektrik MOS-kondenzatora i tranzistora, te kao izolator preko

kojeg se nanose metalne veze među pojedinim komponentama monolitnog

integriranog sklopa.

Termičkim rastom oksida ili nanošenjem nekog drugog dielektričkog

sloja na površinu pločice s epitaksijalnim slojem osigurava se pasivizacija, što znači

da površina kemijski teško reagira s vanjskim elementima i spojevima. Tipična

debljina oksidnog sloja je 0,1 m. Ponekad se oksidacija vrši izravno na podlozi,

bez epitaksijalnog sloja.

Oksidni se sloj nanosi na silicijevu površinu termičkom oksidacijom u

atmosferi kisika ili vodene pare pri temperaturi od 900 do 1200C prema

reakcijama:

Si + O2 SiO2

Si + 2H2O SiO2 + 2H2

Kako je silicij-nitrid znatno manje osjetljiv na ionske utjecaje od silicij-

dioksida, ponekad se upotrebljavaju pasivizirajući slojevi sa silicij-nitridom

umjesto silicij-dioksida, posebno kad se žele realizirati monolitni integrirani

sklopovi otporni na ionske utjecaje.

13

3.4 Fotolitografija

Procesu fotolitografije prethodi postupak izrade maski za difuziju i

metalizaciju. Ovisno o vrsti sklopa i tehnološkom postupku, broj potrebnih maski

obično varira između tri i osam. Optička maska, izrađena u obliku fotonegativa,

prenosi se na površinu silicija prekrivenog oksidnim slojem fotolitografskim

postupkom.

Sl.3.4.1 Skica procesa fotolitografije

Prvi korak je pokrivanje površine silicijeve pločice fotoosjetljivom

emulzijom, poznatom kao fotorezist. Ako se želi u oksidnom sloju napravit otvor

za selektivnu difuziju primjesa, na optičkoj maski područje koje odgovara otvoru

za difuziju mora biti neprozirno za ultraljubičasto svjetlo. Pod djelovanjem

ultraljubičastog svjetla dolazi do polimerizacije fotorezista u osvijetljenom dijelu,

dok u neosvijetljenom dijelu fotorezist ostaje nepolimeriziran. Vrsta fotorezista

koji se polimerizira pod utjecajem ultraljubičastog svjetla naziva se negativni

fotorezist. Djelovanjem odgovarajućeg razvijača, odstranjuje se nepolimerizirani

fotorezist iz neosvijetljenog dijela. Na polimerizirani fotorezist taj razvijač ne

djeluje. Postoji i pozitivni fotorezist, te se postupak može analogno odvijati s njim.

14

Na fotorezist se preslikava negativ optičke maske, jer neprozirnom

polju u njoj odgovara otvor u sloju fotorezista. Djelovanjem fluorovodične kiseline

uklanja se sloj silicij-dioksida s površine koja nije prekrivena polimeriziranim

fotorezistom. Kiselinom se uklanja preostali sloj silicij-dioksida s odgovarajućim

otvorima za difuziju primjesa.

Za postupak fotolitigrafije važna je izrada maski. Zahvaljujući

računalnom dizajnu, topografski podaci o maski unose se na magnetsku vrpcu. U

posebnom uređaju iz podataka nastaje slika u mjerilu 10:1, a u redukcijskoj

kameri se reducira na stvarne dimenzije.

15

3.5 Difuzija

Difuzijom primjesa P-tipa na epitaksijalni N-sloj (ili N-tipa na

epitaksijalni P-sloj), formira se PN-spoj. Pri difuziji područje gdje difundiraju

primjese je šire od prozora predviđenog maskom u fotolitografskom postupku.

Tako PN-spoj dolazi na površinu silicijeve pločice ispod oksidnog sloja. Sam

difuzijski proces služi za upravljivo unošenje primjesa u pločicu kroz difuzijske

prozore. Proces je učinkovit pri visokim temperaturama. Difuzija se obavlja u

difuzijskim pećima. Difuzija je volumna pojava, ali je zadovoljavajuće i opisivanje

jednodimenzionalnim modelom. Trajanje depozicije fosfora je 10 do 20 minuta pri

temperaturama od 800 do 1100 C, a dubina prodiranja fosfora je manja od 0,2

m. Površinska koncentracija fosfora određena je temperaturom depozicije.

Istovremeno se, u praksi, uz dušik pušta i kisik, kako bi površina silicija lagano

oksidirala. Nakon depozicije, jetkanjem se uklanja oksidni sloj bogat fosforom.

Difuzija je za sve primjese ista, a depozicija se razlikuje prema vrsti primjese i

njenom agregatnom stanju. U praksi se može razlikovati dva slučaja difuzije:

difuzija iz neograničenog izvora i difuzija iz ograničenog izvora primjesa.

Sl.3.5.1 Skica uređaja za difuziju primjesa u Siliciju

16

3.6 Metalizacija

Ovaj postupak služi za izradu metalnih kontakata s pojedinim

komponentama monolitnih sklopova, kao i za vanjske veze preko sloja oksida. Kod

unipolarnih tranzistora, ovim se postupkom formiraju i upravljačke elektrode.

Najčešće se za metalizaciju koristi aluminij. Aluminij ostvaruje neispravljački

kontakt sa silicijem, te ima nizak iznos električne otpornosti, dobro prianja na sloj

silicijevog dioksida i dobro odvodi toplinu, pa je zato vrlo pogodan za kontakte.

Jedan od načina kako se aluminijski tanki film nanosi na površinu pločice je

vakuumsko naparavanje. U uvjetima visokog vakuuma isparava aluminij. On se

naparuje na površinu silicijeve pločice. Taj tanki metalni (aluminijski) film obično

je debljine 0,5 do 2 m, te se nanosi po cijeloj površini pločice. Kako bi se uklonio

s dijelova gdje nisu potrebni, ili čak poželjni, metalni kontakti, koristi se

fotolitografski postupak. Fotolitografijom se uklanja metal sa svih dijelova pločice,

osim tamo gdje je potreban kontakt. Preostali metal se legira kako bi se konačno

formirali kontakti i veze među komponentama preko sloja oksida (npr. SiO2).

Korisna nadopuna planarnoj tehnologiji je i ionska implantacija. Pod njom

se podrazumijeva kontrolirano unošenje atoma primjesa u poluvodič djelovanjem

jakog električnog polja. Za tu namjenu se koriste razni postupci elektronske

balistike i optike kako bi se ioni fokusirali i ubrzali, te odvojili od neželjenih iona

prije udara u metu, tj. poluvodičku pločicu.

17

4. Primjena integriranih sklopova

Integrirana kola nalaze široku primjenu u svim sferama elektronike i bez

njih je nemoguće zamisliti bilo koji od današnjih elektroničkih uređaja. U

zavisnosti da li integrirana kola spadaju u analogna, digitalna ili mješovita

integrirana kola(IC) primjenu nalaze kao:

ANALOGNI IC (linearni)

operacijska (računska) pojačala

komparatori napona

generatori funkcija

stabilizatori napona, referentni izvori

specijalna IC za video, audio, komunikacije

analogne sklopke i multiplekseri

senzorska IC ...

IC za upravljanje snagom

MJEŠOVITI IC (mixed signal):

pretvarači U/f, f/U, A/D, D/A

analogni međusklopovi (analog interface circuits)

vremenski sklopovi (timer-i)

međusklopovi za LAN mreže, radio, mobitele, itd.

DIGITALNI IC:

osnovni logički sklopovi (I, ILI, NE, NILI, NI..)

aritmetički sklopovi, komparatori

dekoderi, multiplekseri

spec. namjena (buffers, drivers, transceivers, PLL)

multivibratori (bistabil, monostabil, Schmitt okidni skop...)

brojila, registri

memorije (RAM, ROM)

programabilni logički nizovi (PLA, PAL, CPLD, FPGA)

mikroprocesori, mikrokontroleri, menusklopovi itd.

18

5. Zaključak

Na osnovu svih svojih prednosti i određenih nedostataka od kojih je većina vremenom otklonjena možemo zaključiti da su integrirani sklopovi uveliko nadmašili svoje prethodnike koji su koristili vakuumsku i diskretnu tehnologiju i nalaze široku primjenu u praktički svim sferama tehnike. Integrirani sklopovi su jeftiniji za proizvodnju jer se sve komponente tiskaju odjednom kao jedna kompaktna cjelina korištenjem posebnih postupaka, naspram sastavljanja diskretnih sklopova koje je potrebno graditi dio po dio, performanse su im veoma visoke u odnosu na diskretne sklopove jer su pojedine komponente vrlo blizu jedna drugoj, zbog svoje male veličine troše puno manje električne energije od većih diskretnih sklopova i imaju nevjerovatno dug vijek trajanja, unatoč njihovoj

razini složenosti,inegrirani krugovi su mnogo važniji od drugih elektroničkih

komponenti,zbog njihovog svojstva povezivanja sklopnih podsustava u mali

paket(kućište) koji u korištenju može kontrolirati izvedbe i ekonomičnost čitavog

sistema.

19

6. Literatura

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit

[2] http://www.pfst.hr/~ivujovic/stare_stranice/ppt/pred05.ppt

[3] http://www.etfos.hr/~jjukic/engleski/ej2/14.pdf

[4] http://mafpz.fpz.hr/~tosz/EE/Elektro8www.pdf

[5] http://uup.opengluco.com/resursi/Poznavanje%20racunala%20-

%20skripta%20Gacina-Bilin-Mitrovic.pdf