рисунков, к-рые затем последовательно "переводятся" в кристалл с помощью различных физ--хим. процессов (выращивание тонких плёнок металлов и полупроводников, их травление, введение легирующих примесей и т. п.). Планерная технология включает спец. методы проектирования И. с. в виде комплекта плоских рисунков, микролитографию, к-рая позволяет осуществить их перенос на подложку, и методы, обеспечивающие изменение структуры или состава подложки по этим рисункам (рис.). С помощью планарной технологии можно одновременно формировать на подложке 103-108 транзисторов и осуществлять многостадийные процессы, а благодаря этому создавать И. с. со сложной структурой. Таковы, напр., микропроцессор - центр, часть ЭВМ, выполненная в одной или неск. И. с.; запоминающее устройство, содержащее св. 106 ячеек памяти, и т. д. На одной подложке обычно формируется множество И. с. Затем она разделяется на отд. кристаллики - "чипы" (англ, chip - отбитый кусок). Чип - это И. с. без корпуса и внеш. выводов. Его масса 0,5-50 мг, объём 0,2-50 мм3. Т. о., на каждый мм3 чипа и на каждый мг его массы приходится 104 транзисторов. После установки чипа в корпус эти характеристики снижаются в сотни раз (из-за сравнительно больших габаритов и массы корпуса). Но чип может устанавливаться и без корпуса в аппаратуру и даже в организм человека (вживляемые кристаллы). С 80-х гг. интенсивно развивается технология твердотельных И. с. на целых пластинах. Гибридная технология объединяет принципы планарной технологии, с помощью к-рой предварительно формируются микроприборы, и плёночной технологии, средствами к-рой формируются пассивные элементы (сопротивления, конденсаторы, индуктивности) и сеть внутр. связей. В качестве подложки гибридной И. с., на к-рой устанавливаются бескорпусные чипы, используется диэлектрик, иногда металл или полупроводник, защищённые диэлектрич. слоем. Плёночная технология реализует принцип печатного монтажа в миниатюрном интегральном исполнении. Она расширяет диапазон параметров и повышает точность изготовления пассивных элементов. Поэтому она служит важным дополнением планарной технологии. Степень интеграции. Важнейшая характеристика И. с.- степень интеграции, т. е. число активных элементов (для определённости - транзисторов) в одной И. с. По этому показателю И. с. классифицируются на малые (МИС), содержащие до 25 транзисторов, средние (СИС) - до 210, большие (БИС) - до 215 и сверхбольшие (СБИС) - 220 транзисторов. Для более высокой степени интеграции предложен термин "ультрабис". Но в действительности более сложные твердотельные структуры представляют не И. с., а интегральные системы. Максимально возможная (при данном уровне технологии) степень интеграции определяется прежде всего мин. шириной линий рисунка И. с., ограниченной возможностью микролитографии. В совр. И. с. это 2-3 мкм, а в нек-рых И. с. достигается 1 мкм. В структурах, полученных с помощью острофокусированных электронных и ионных пучков, сформированы линии шириной до 2 нм. Оптимальный предел 0,1-0,2 мкм. Для его реализации необходимы коротковолновая фотолитография, рентгенолитографии, электронная и ионная микролитография. Кроме ширины линии, существенна максимально возможная площадь чипа, к-рая определяется качеством подложек и совершенством планарной технологии. Важную роль играет обеспечение надёжности - резервирование, самодиагностика и саморемонт. Они позволяют создавать устройства на частично дефектных и не вполне надёжных элементах. Предельная степень интеграции пластины - системы порядка 109. Степень интеграции можно увеличить последовательным формированием в одной И. с. неск. активных слоев (транзисторы и связи), разделённых диэлектрич. слоями. При этом для каждого активного слоя Si наносится в виде тонкой поликристаллич. плёнки и подвергается рекристаллизационному отжигу. Трёхмерная интеграция позволяет повысить степень интеграции ещё на 1-2 порядка. Степень интеграции и функциональные возможности И. с. ограничены сложностью их внутр. организации и потребляемой мощностью. Планарный принцип синтеза ограничивает число внутр. связей между элементами И. с. Это ограничение влияет на "архитектуру" интегральных устройств. Напр., в едином устройстве можно осуществить только простейшие системы. В более сложных случаях требуется иерархич. организация структуры (в случае ЭВМ - многопроцессорная система с распределённой памятью). Локальная плотность потребляемой мощности, несмотря на низкое энергопотребление каждого транзистора, велика (иногда превышает плотность мощности на поверхности Солнца). Кроме того, при высоких плотностях тока из-за нестабильности тонкоплёночных проводников происходит увлечение ионов металла электронами или электрическим полем. Наиб, экономичны И. с. на парах МОП-транзисторов, почти не потребляющие мощности между циклами переключения, а также на МДП-транзисторах с двухслойным диэлектриком (металл - нитрид - оксид - полупроводник), с плавающим затвором и др., к-рые не потребляют мощности в режиме хранения информации. Развитие интегральной электроники. Уже первые МИС изменили принцип проектирования радиоэлектронной аппаратуры, особенно ЭВМ. Вместо конструирования устройств, измерения характеристик приборов и их взаимного согласования синтез стал осуществляться на логич. уровне. Согласование характеристик транзисторов перешло к технологии. Поскольку И. с. (независимо от степени интеграции) стоят примерно столько же, сколько транзисторы домикроэлектронного периода, то стоимость ЭВМ снижается (в среднем) пропорц. степени интеграции. Однако в МИС интеграция распространилась в основном на цифровые логич. схемы. Практически все МИС выполнялись на основе биполярных транзисторов (см. Транзистор ).С переходом к БИС (60-70-е гг.) доминирующее место заняли полевые транзисторы с МДП-структурой. Они потребляют меньше энергии на каждый бит перерабатываемой информации и обладают более простой структурой, что позволило создать интегральные запоминающие устройства. Переход от БИС к СБИС (2-я пол. 70-х гг.) привёл к созданию 8-, 16- и 32-разрядных микропроцессоров и И. с. с ёмкостью памяти 104-106 бит. Выпускаются также БИС и СБИС для управления автомобильными двигателями, телевизорами (неск. кристаллов заменяют всю низковольтную аппаратуру телеприёмника) и т. д. Интенсивно развиваются аналоговые и цифроаналоговые БИС и СБИС, а также интегральная схемотехника СВЧ-диапазона. И. с. позволяют упростить и усовершенствовать и механич. системы (печатающие устройства, швейные машины, фотоаппараты и др.), в к-рых большинство механич. узлов, выполняющих управляющие функции, могут быть заменены на БИС или СБИС. Проектирование самих И. с. стало осуществляться с помощью систем автоматич. проектирования (САПР), позволяющих формировать СБИС для конкретной задачи из базовых кристаллов, "библиотек" стандартных элементов, а также спец. сети внутр. связей. Кроме того, СБИС дают возможность создавать персональные ЭВМ. СБИС - одновременно и почти готовое вычислит, устройство, и элемент многопроцессорной ЭВМ. позволяющей достичь производительности в 1010-1011 операций в 1 с и осуществлять моделирование фпз. явлений.
