Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Е.О.Федосеева, Г П. Федосеева 16 страница



ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

Глава 5.1.

МИНИАТЮРИЗАЦИЯ И МИКРОМИНИАТЮРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

5.1.1. Общие сведения

Электронная аппаратура содержит большое количество функ­циональных блоков и узлов, построенных на элементах —электро­радиодеталях. Элементы — это полупроводниковые приборы, элек­тронные лампы, резисторы, конденсаторы, катушки индуктив­ности, трансформаторы и пр. С развитием радиоэлектроники эти элементы совершенствовались: снижались их габариты и масса, увеличивались долговечность и надежность, повышались мощ­ность и эффективность. На первом этапе развития элементную базу радиоэлектронной аппаратуры составляли электровакуум­ные приборы; затем их постепенно вытеснили полупроводни­ковые приборы, имеющие несомненные преимущества благодаря меньшим габаритам, отсутствию накала, большей долговечности и надежности. На втором этапе развития элементной базы — с появлением транзисторов и печатного монтажа — размеры электронной аппаратуры уменьшились, а плотность монтажа возросла. Однако возрастающая сложность электронных систем (в частности, электронно-вычислительных машин и компьютер­ной техники) требовала дальнейшего увеличения количества элементов, а следовательно, их миниатюризации.

Так появились модули — элементарные узлы электронной аппаратуры, выполняющие определенные функции. На типовых модулях, выпускаемых промышленностью, можно построить бло­ки различных устройств, что сокращает время их разработки и производства, снижает стоимость аппаратуры и повышает ее надежность.

Модуль представляет собой конструктивно законченную функ­циональную часть схемы, а серия модулей различного назна­чения должна иметь единое конструктивное исполнение, чтобы из них легко собиралось все устройство.

Дальнейшее уменьшение размеров и веса электронной аппа­ратуры привело к микроминиатюризации ее элементов. Это по­требовало разработки и применения новой технологии изготовле­ния микроэлементов схем, новых конструкций, объединяющих эти микроэлементы в микромодули, а также новых методов кон­струирования электронных устройств на микромодулях.

5.1.2. Микромодули

Микромодуль — это миниатюрный модуль, представляющий собой законченный функциональный и конструктивный блок ра­диоэлектронной аппаратуры (усилитель, генератор и т. д.) или набор элементов. Он появился на первом этапе микроминиатю­ризации электронных устройств. Микромодуль собирается из микроэлементов, которые представляют собой микроминиатюр-



Рис. 5.1. Конструкция этажерочного модуля: а — мик­роплата; б — принцип сборки; в — микроэлементы;

г — готовый модуль;

R — резистор; С — конденсатор, L — катушка индук­тивности, Д — диод, Т — транзистор


 

ные радиодетали, укрепленные каждая на микроплате опреде­ленной формы. Наиболее удобная конструкция микромодуля — этажерочная (рис. 5.1). В ней набор микроплат с микроэле­ментами располагается в виде этажерки, в которой эти микро­платы соединяются между собой жесткими проводниками, прохо­дящими через пазы по боковым сторонам плат.

Микроплата служит для размещения на ней как специальных навесных микроэлементов, так и печатных элементов и соедини­тельных проводников. Соединительные проводники впаивают в металлизированные пазы платы, служащие контактами при сборке этажерочного модуля. Размеры микроплаты: сторона квадрата — 9,6 мм, толщина — 0,5—1,4 мм. Платы изготовляют из специального изоляционного материала, обладающего боль­шой механической прочностью при малой толщине. Для правиль­ного расположения микроэлементов на плате и микроплат при сборке микромодуля в соответствии с требуемой электрической схемой на плате в углу имеется вырез, являющийся ключом. Пазы нумеруются, начиная от ключа, по часовой стрелке.

Готовые микроэлементы представляют собой микроплаты с размещенными на них и электрически с ними соединенными радиодеталями в микромодульном исполнении.

После сборки «этажерки» ее заливают компаундом и поме­щают в алюминиевый экран, а торец, в котором располага­ются выводы, заливают застывающим эпоксидным компаундом. Это создает механическую прочность, герметизацию от воздей­ствий влаги и защиту от внешних электростатических полей.

Плотность компоновки элементов в микромодулях составляет 10—20 в 1 см3, в то время как в модулях она не превышает 3—5 элементов в 1 см3. Еще большую плотность компоновки и одновременно более высокую надежность имеют полиэлемен- тные модули, у которых на каждой плате размещены не один, а несколько элементов.

Этажерочные микромодули удовлетворяли требованиям, предъявляемым к ним на первом этапе микроминиатюризации аппаратуры. Они имели стандартную конструкцию, универсаль­ные микроэлементы, позволяли монтировать аппаратуру из мик­ромодулей на печатных платах, создавали возможность авто­матизации их производства.

Однако основной их недостаток — сборка из дискретных радиодеталей — привел к тому, что с усложнением и дальней­шим развитием электронных устройств значительно возросло количество необходимых отдельных компонентов и соединений между ними, а плотность компоновки оставалась сравнительно низкой, это в свою очередь делало аппаратуру очень громоздкой, дорогой и недостаточно надежной.

Дальнейшая микроминиатюризация дискретных элементов, даже в микромодульном исполнении, не может решить проблем, свя­занных с изготовлением огромного количества очень малых де­талей, необходимостью их испытания, упаковки, транспортиров­ки, вторичного испытания и соединения в схеме устройства. На­дежность аппаратуры при этом снижается, а необходимость резервирования узлов делает ее еще более громоздкой и повыша­ет стоимость.

Решение этих проблем привело к новому перспективному этапу развития элементной базы электроники — к микроэлек­тронике.


Контрольные вопросы

1. Чем вызвана необходимость миниатюризации и микроминиатюризации элек­тронных изделий?

2. Что представляют собой модули и мнкромодули?

Глава 5.2.

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ

5.2.1 Основные понятия микроэлектроники

Микроэлектроника представляет собой современное нап­равление электроники, которое охватывает проблемы, связанные с исследованием, разработкой, изготовлением и применением микроэлектронных устройств, т. е. электронных изделий с высо­кой степенью микроминиатюризации.

Главная особенность микроэлектроники — отказ от примене­ния дискретных электрорадиодеталей. Вместо отдельных диодов, транзисторов, резисторов и др. в микроэлектронике используется принцип интеграции, т. е. объединения всех элементов и соеди­няющих их проводников в едином групповом технологическом процессе изготовления функциональных узлов и устройств микро­электронной аппаратуры. Эти изделия микроэлектроники носят название интегральных микросхем.

Интегральная микросхема (ИМС) выполняет определенную функцию преобразования сигнала и представляет собой единое целое с точки зрения изготовления, упаковки, транспортировки и эксплуатации. Все ее элементы и соединительные проводники формируются в процессе изготовления в микрообъеме твердого тела — полупроводникового кристалла — или на поверхности подложки и имеют общую герметизацию и защиту от внешних механических воздействий и влаги. Количество элементов, или степень интеграции, в микросхеме может составлять тысячи и сотни тысяч в одном кристалле.

Микроэлектроника позволяет решить задачу создания мак­симально надежных элементов и устройств при одновременном уменьшении массы и габаритов, снижении потребляемой энергии и стоимости.

Надежность микроэлектронной аппаратуры повышается за счет специальной полупроводниковой технологии изготовления микросхем с применением особо чистых материалов и создания условий, исключающих всякое загрязнение. Надежность обеспе­чивается также за счет герметизации элементов и их межсоеди­нений, уменьшения количества соединений, автоматизации про­цесса изготовления и снижения вероятности отказа отдельных элементов.

Уменьшение габаритов и массы микроэлектронной аппаратуры достигается за счет малых размеров микросхем, элементы которых в кристалле измеряются долями микрометра. При этом они рабо­тают в облегченном режиме при низких напряжениях питания и потребляют небольшую энергию, что повышает экономичность аппаратуры и ее надежность.

Основные направления микроэлектроники: интегральные мик­росхемы, функциональная микроэлектроника и конструктивно­вспомогательные изделия в микроминиатюрном исполнении. Важным разделом функциональной микроэлектроники стала оп­тоэлектроника.


 


Т д|т д|т д R Т R T|R Т

т Д

R Т

т д[т д|тд

R Tie т|й Т

т д

R Т

т Д|Т д|т д1 R Т R Т R Т

FjtTд|7Н1 R t|r t|r т

тд

R Т Т д R Т

имс т д

R Т


 

а


 


Рис. 5.2. Иллюстрация группового метода изготовления полупро­водниковых интегральных микросхем: а—полупроводниковая пластина с элементами большого числа ИМС; б — отдельный кристалл ИМС после разрезания пластины; в — электрическая схема соединения элементов ИМС; г — ИМС в корпусе с при­соединенными внешними выводами и снятой крышкой

Развитие микроэлектроники базируется на новейших дости­жениях ряда наук и технических направлений. В частности, физики, химии, математики, биологии, радиотехники, металлур­гии, приборостроения, машиностроения и других.

Групповой метод изготовления полупроводниковых интег­ральных микросхем, позволяющий снизить их стоимость, зак­лючается в том, что на небольшой пластине полупроводника (диаметром до 40 мм) одновременно формируется несколько сотен микросхем; множество таких пластин одновременно обра­батывается (рис. 5.2).

Пластину разрезают на части, в каждой из которых получает­ся микросхема в виде кристалла, содержащего комплекс элемен­тов и их соединений в соответствии с требуемой электрической схемой изделия.

Каждый такой кристалл помещают в герметичный корпус, и соединяют его контактные площадки с внешними выводами корпуса.

Кристаллом в полупроводниковой технике принято назы-


г

1 вать готовый полупроводниковый прибор (транзистор, диод) или

микросхему без внешних выводов и корпуса.

Интегральная микросхема содержит элементы и компонен­ты.

Элементом интегральной микросхемы называют ее часть, ко­торая выполняет функцию какого-либо одного электрорадиоэле­мента, например транзистора, диода, резистора, и не может быть отделена от ИМС как самостоятельное изделие. Элемент нельзя отдельно испытать, упаковать и эксплуатировать, так как он изготовляется неразрывно с кристаллом ИМС.

Компонентом интегральной микросхемы также называют часть ИМС, выполняющую функцию какого-либо электрорадио­элемента, но эта часть перед монтажом является самостоятель­ным комплектующим изделием в специальной упаковке и может быть отдельно испытана и принята, а затем установлена в из­готовляемую ИМС. Компонент в принципе может быть выделен из изготовленной ИМС (например, бескорпусный транзистор в гибридной микросхеме).

Функциональная сложность схемы, показывающая уровень развития интегральной техники, характеризуется степенью ин­теграции.

Степень интеграции микросхемы — это показатель сложности ИМС, определяемый числом содержащихся в ней элементов и компонентов. Суммарное число элементов и компонентов N, входящих в ИМС, называют уровнем интеграции. Степень интег­рации k вычисляется как десятичный логарифм от уровня интег­рации N, округленный до ближайшего большего целого числа: k=\g N.

Например, ИМС первой степени интеграции содержит до 10 элементов и компонентов включительно, второй степени — от 11 до 100 включительно, третьей степени — от 101 до 1000, четвертой — от 1001 до 10000 и т. д.

Сложность интегральной микросхемы характеризуют еще следующим образом: при 10 (k^ 1) ИМС называют простой; при N от 11 до 100 — средней; при N от 101 до 10000 — большой интегральной схемой (БИС); при N> 10000 (fe>4) — сверхбольшой (СБИС).

Иногда в качестве критерия сложности и микроминиатюри­зации ИМС применяют термин «плотность упаковки». Плот­ностью упаковки называют количество элементов, обычно тран­зисторов, на единицу объема или площади кристалла. В насто­ящее время она может превышать 104 элементов/мм2.

Элементы любых электронных схем делят на активные и пассивные.

Активным элементом называют элемент, обладающий свой­ством преобразования электрической энергии — выпрямления,


усиления, генерирования, управления. К ним относятся, напри­мер, диоды, транзисторы и т. д.

Пассивными элементами являются резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности.

5.2.2. Классификация интегральных микросхем

Интегральные микросхемы можно классифицировать по раз­ным признакам: по конструктивно-технологическому исполнению, по функциональному назначению, по степени интеграции, по физическому принципу работы активных элементов и др.

По конструктивно-технологическому признаку ИМС могут быть полупроводниковыми, пленочными, гибридными и совме­щенными.

Полупроводниковая интегральная микросхема — это ИМС, все активные и пассивные элементы которой и межэлементные соединения выполнены в объеме и на поверхности монокрис­талла полупроводника в общем технологическом процессе. Крис­талл полупроводника, в котором формируются элементы, назы­вают активной подложкой.

В полупроводниковых ИМС в качестве исходного материала используют кристалл кремния. Выбор кремния обусловлен тем, что он допускает более высокую рабочую температуру и мощ­ность рассеяния, чем германий, а также имеет большую, чем гер­маний, ширину запрещенной зоны и позволяет получить больший диапазон сопротивлений при создании на его основе резисторов микросхемы.

Изготовление полупроводниковой микросхемы в конечном сче­те сводится к образованию системы электронно-дырочных пере­ходов в кристалле кремния; при этом формируются локальные области кристалла, эквивалентные электрорадиодета­лям обычных электронных схем и их соединениям. Изоляция этих областей, т. е. элементов ИМС, осуществляется с помощью р-п переходов, смещенных в обратном направлении, или двуокиси кремния, являющейся диэлектриком. Двуокись кремния также защищает поверхность кристалла от загрязнения. Размеры участка кристалла, занимаемого одним элементом, измеряются микрометрами, а площадь одной микросхемы — единицами и до­лями квадратного миллиметра.

Готовый кристалл с созданными элементами и межсоеди­нениями представляет собой монолитную структуру, которая пос­ле присоединения к ней внешних выводов и герметизации может быть использована в качестве блока электронной аппаратуры.

Пленочной интегральной микросхемой называют ИМС, все эле­менты и межэлементные соединения которой выполнены только в виде пленок различных материалов, нанесенных на общее основание. По технологии изготовления различают тонкопленоч­ные и толстопленочные ИМС. Интегральные микросхемы с тол­щиной пленок до 1 мкм относят к тонкопленочным, а микросхемы с толщиной пленок более 1 мкм — к толстопленочным. Пленки наносят на диэлектрическую подложку, называемую пассивной (стекло, керамика, пластмасса).

Пленочные интегральные микросхемы содержат обычно толь­ко пассивные элементы — резисторы, конденсаторы, высокочас­тотные катушки индуктивности — и их соединения. Это вызвано большими затруднениями, имеющимися в настоящее время в об­ласти создания пленочных транзисторов и диодов с достаточно стабильными и устойчивыми характеристиками. Ведутся исследо­вания по созданию пленочных активных элементов, удовлетворя­ющих современным требованиям.

При изготовлении тонкопленочных интегральных микросхем пассивные элементы в виде тонких пленок токопроводящих и изоляционных материалов создаются путем предварительного нагрева и испарения требуемого материала с последующим осаждением его на более холодную подложку. Это осуществля­ется в вакууме через специальные трафареты, так что пленки имеют определенную конфигурацию в соответствии с заданным расположением элементов микросхемы.

При изготовлении толстопленочных ИМС на керамическую подложку через трафареты наносятся различные пасты: резис­тивные и проводящие — для получения резисторов, соединитель­ных проводников и контактов, а также обкладок конденсаторов и индуктивностей; диэлектрические — для изоляции элементов и создания диэлектриков конденсаторов. Пассивные пленочные ИМС как самостоятельные изделия не получили широкого при­менения.

Гибридная интегральная микросхема представляет собой ИМС, в составе которой имеются пленочные пассивные элементы, выполненные на диэлектрической подложке, и навесные микро­миниатюрные активные компоненты, изготовленные как дискрет­ные транзисторы и диоды (обычно в бескорпусном исполнении) и вмонтированные в подложку. В составе гибридных микросхем могут быть не только простые навесные компоненты (транзисто­ры и диоды), а и сложные — бескорпусные ИМС.

Более сложные ИМС явились результатом совмещения двух основных технологий изготовления интегральных микросхем — пленочной и полупроводниковой. Такие схемы называют совме­щенными.

Совмещенная интегральная микросхема — это ИМС, в кото­рой активные элементы выполнены в кристалле полупроводника, а пассивные элементы и межсоединения — в виде пленок. При этом используются два способа сочетания технологии полупро­


водниковых и пленочных микросхем. Первый способ состоит в том, что в активной полупроводниковой подложке формируются транзисторы и диоды, как в полупроводниковой ИМС, затем на поверхности этого кристалла создается изолирующая пленка путем окисления кремния, а на нее наносятся пленочные ре­зисторы, конденсаторы и межсоединения. В другом варианте совмещенной микросхемы, как в гибридных схемах, пассивные элементы и часть межсоединений создают в виде пленок на ди-


 

Рис. 5.4. Расположение выводов микросхем: а — типа К.140УД2; б — типа К553УД2; в — типа К174УН7 '


 

электрической подложке, а активные элементы и основные соеди­нения формируются по технологии полупроводниковых ИМС в кремниевом кристалле, который монтируется на этой подложке.

Технология совмещенных интегральных микросхем позволяет использовать преимущества пленочных и полупроводниковых ИМС и создавать как активные, так и пассивные элементы с требуемыми параметрами и стабильными характеристиками.

По способу герметизации для защиты от внешних воздействий различают корпусные интегральные микросхемы, помещенные в специальный корпус или опрессованные в пластмассу (вакуумная


герметизация), и бескорпусные — покрытые эпоксидным защит­ным лаком. Интегральные микросхемы в различном конструк­тивном исполнении показаны на рис. 5.3, а расположение выво­дов — на рис. 5.4.

По характеру функционального назначения интегральные микросхемы делят на аналоговые, цифровые и комбини­рованные — аналого-цифровые.

Аналоговые (линейные) ИМС предназначены для генериро­вания и усиления гармонических сигналов, а также для детек­тирования, модулирования и т. д.

Цифровые (логические) ИМС используют для цифровой об­работки информации, т. е. электрических сигналов, соответствую­щих двоичному или другому цифровому коду, в вычислительной технике, цифровых измерительных приборах, устройствах авто­матики.

По выполняемой функции все микросхемы подразделяют на подгруппы; например, усилители, генераторы, фильтры, детекто­ры, логические элементы ЭВМ и др. Каждую подгруппу делят на виды; например, усилители низкой частоты, усилители высо­кой частоты, усилители постоянного тока и т. д.

Классификация по физическому принципу работы зависит от типа создаваемых в микросхеме основных и наиболее слож­ных элементов — транзисторов. На их структуре базируется фор­мирование и других элементов. В полупроводниковых интег­ральных микросхемах применяют как биполярные транзисторы, так и полевые МДП-транзисторы.

В гибридных интегральных микросхемах в качестве навесных компонентов применяют биполярные бескорпусные транзисторы.

Контрольные вопросы

1. Чем занимается микроэлектроника?

2. Что представляет собой интегральная микросхема?

3. Что называют элементом и компонентом интегральной микросхемы?

4. Что показывает степень интеграции микросхемы?

5. Назовите виды интегральных микросхем и объясните, что представляет собой

каждый из этих видов.

Глава 5.3.

ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

5.3.1. Элементы полупроводниковых интегральных микросхем

Полупроводниковые интегральные микросхемы содержат ак­тивные и пассивные элементы, формируемые в кристалле крем­ния в едином технологическом процессе. Эти элементы должны быть изолированы друг от друга и соединены согласно электри­


ческой схеме. По типу основного активного элемента — тран­зистора — полупроводниковые ИМС делят на биполярные и МДП-микросхемы. Соответственно, отличается и технология из­готовления микросхем на базе структур биполярных и МДП- транзисторов. Рассмотрим кратко, как формируются активные и пассивные элементы в этих двух разновидностях полупровод­никовых микросхем.

Транзисторы. Наиболее важным и сложным элементом при изготовлении интегральной микросхемы является транзистор. Его структура служит базой для формирования всех остальных элементов ИМС (как активных, так и пассивных).

Большинство биполярных транзисторов создается со струк­турой п-р-п, электрические характеристики которой лучше, чем у структуры р-п-р; но для реализации некоторых электрических схем требуются транзисторы с противоположным типом электро­проводности, так что используют и транзисторы типа р-п-р. Тран­зисторы типа п-р-п характеризуются большим быстродействием и возможностью получения большего коэффициента передачи тока а, так как подвижность электронов в несколько раз пре­вышает подвижность дырок.

Для изготовления элементов на основе транзисторной струк­туры используется планарная технология. При такой технологии элементы имеют плоскую структуру: их р-п переходы и кон­тактные площадки выходят на одну плоскость полупроводни­ковой пластины — подложки, на поверхности и в объеме которой создаются элементы.

Разновидности планарной технологии — планарно-диффузи- онная и планарно-эпитаксиальная технология.

При планарно-диффузионной технологии для создания слоев полупроводника п-типа и p-типа примеси вводятся методом диф­фузии — перемещения частиц при их тепловом движении в нап­равлении, где их концентрация меньше.

При планарно-эпитаксиальной технологии используют метод эпитаксии: на пластину полупроводника, служащую подложкой, наращивают слои, кристаллическая решетка которых повторяет кристаллическую структуру пластины, как бы продолжая крис­талл. Одновременно с эпитаксиальным наращиванием полупро­водниковых слоев в них вводят требуемые примеси, получая области п-типа и р-типа.

Для формирования биполярных транзисторов п-р-п типа ос­новой служит монокристаллическая, т. е. имеющая правильную кристаллическую решетку, пластина кремния p-типа толщиной не более 50 мкм. Она служит подложкой. При планарно-диффузи­онной технологии (рис. 5.5) на поверхности этой подложки путем различных технологических процессов создают пленку двуокиси кремния БЮг, которая является защитной и изоляционной (/).

Затем вытравливают в этой пленке отверстия по количеству создаваемых транзисторов (2). В полученные окна методом диф­фузии вводят примеси, образующие слои я-типа. Они изолирова­ны друг от друга и от подложки р-п переходами, смещенными в обратном направлении. Эти островки л-типа образуют коллек­торы транзисторов (3). На них наносится через специальные маски примесь, атомы которой диффундируют в я-слой и создают

SiOa Дон op чая примесь

E25S3

Подложка р-типа


 


SiO,

Б Э Н БЭ Н


 


Рис. 5.5. Последовательность формирования биполярных транзисторов типа п-р-п при планарно-диффузионной тех­нологии изготовления ИМС

базы р-типа. Затем таким же образом вводят примеси, создаю­щие вторую область л-типа — эмиттеры транзисторов (4). На полученные локальные структуры п-р-п напыляют металлизиро­ванные контакты и соединительные дорожки. На поверхности между контактами создается пленка S1O2.

При планарно-эпитаксиальной технологии (рис. 5.6) для по­лучения транзисторов п-р-п типа на кристаллическую подложку из кремния р-типа наращивают эпитаксиальный кристаллический слой я-типа и создают на нем защитную пленку двуокиси крем­ния Si02 (/). В ней методом травления делают окна (позиция 2). Через эти окна осуществляется диффузия атомов примеси, создающая в эпитаксиальном слое под окнами области р-типа, сливающиеся с подложкой того же типа. Таким образом в эпитак­сиальном слое остаются островки, образующие коллекторы тран­зисторов я-типа (3).

Далее эти островки подвергают обработке, как при планарно­диффузионной технологии. Поскольку полученные таким спосо­бом транзисторы (4) со стороны коллектора я-типа окружены со всех сторон областями полупроводника p-типа, образуется р-п переход, который изолирует транзисторы друг от друга, а также от других элементов схемы при подаче на него обратного напряжения.

При создании п-р-п-структур для транзисторов одновременно
в этом же технологическом процессе на основе получаемых областей полупроводника с разными типами электропроводности создаются диоды и пассивные элементы микросхемы. Изоляция элементов может быть осуществлена р-п переходами или диэ­лектриками. При использовании структуры полевых транзисторов наибольшее распространение получили транзисторы с изолиро­ванным затвором (рис. 5.7). Для этого в интегральных микросхе-

1 Эпитаксиальный слой | \ п- типа

I

 

Подложка р-типа

 

р

'QQQQQQOOOOOOOQdlSXX>

 

 

SiO.


Окна


SiO.


 

 


 

SiO 2 И 3


 

а б

Рис. 5.7. МДП-структура ИМС: а — со встроенным каналом;

б — с индуцированным каналом

мах создают МДП-структуры, а при использовании в качестве диэлектрика под затвором двуокиси кремния SiCb — МОП- структуры. Диоды и пассивные элементы также формируются на основе МДП- или МОП-структуры.

ИМС на основе этих структур изготовляют на кремниевой пластине п- или p-типа по плановой технологии. Конструкция ин­тегральных микросхем на МДП-транзисторах обеспечивает более


высокую степень интеграции и плотность упаковки в связи с тем, что при создании МДП-структур не нужна изоляция между элементами, а площадь, занимаемая таким транзистором, на два порядка меньше площади биполярного транзистора. Кроме того, для каждого биполярного транзистора требуются три контакта металла с полупроводником, а для МДП-тран- зистора — только два; количество операций в технологическом процессе изготовления микросхем на основе МДП-структур сокра­щается примерно в три раза по сравнению с изготовлением микросхем на основе биполярных транзисторов.


Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 21 | Нарушение авторских прав







mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.029 сек.)







<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>