Разделы сайта

Лабораторная работа №1 «Изучение конструкции ППИС на биполярных транзисторах»

В данной лабораторной работе проводится исследование технологии производства полупроводниковой интегральной микросхемы на биполярных транзисторах. Целью работы является изучение структуры кристалла и определение электрической схемы по топологической схеме исследуемой ППИМС. Тип изоляции компонентов, используемый в данной лабораторной работе - изоляция обратносмещенным p-n переходом.

В лабораторной работе показана планарно-эпитаксиальная технология производства. В курсовом проектировании по дисциплине «Проектирование интегральных микросхем» среди всех задач требуется также сделать чертежи топологии кристалла, сделать фотошаблоны (ФШ), используемые при производстве: для подслоя, для изолирующей диффузии, для базовой диффузии, эмиттерной диффузии, для контактных окон и для нанесения проводников.

В данном дипломном проектировании отличие от курсового заключается только в том, что: ФШ показываются не отдельно друг от друга, а наложением ФШ, соответствующего следующей технологической операции на предыдущие ФШ; ФШ для более легкого восприятия сделаны с различными цветами. Использованная топология сделана с учетом технологических требований, предъявляемых к курсовому проекту: размеры контактных площадок, расстояния между ними, толщина проводников и расстояния между ними, размеры контактных окон к резисторам, транзисторам, расстояния между компонентами и изоляцией - всё сделано с нужными ограничениями. Эта топология является реальным примером, существующим в производстве.

Этапу использования определенного фотошаблона соответствует структура кристалла в разрезе, показанная на рис. 11.

. Кристалл

. Подслой

. Изолирующая диффузия

. Базовая диффузия

. Эмиттерная диффузия

. Контактные окна

. Проводники

Рис. 11. Поперечное сечение кристалла ППИМС.

Вводная часть:

Структура кристалла полупроводниковой интегральной микросхемы (ППИМС) с биполярными транзисторами (БТ) определяется изоляцией элементов и конкретной технологией. Изоляция элементов ППИМС с БТ выполняется с помощью диодной изоляции (p-n), с помощью слоя кисла кремния (SiO2) и комбинированным способом (p-n + SiO2). Основной технологией ППИМС с БТ с диодной изоляцией является планарно-эпитаксиальный способ изготовления (Рис. 2). Структура тонкого слоя SiO2 на поверхность кристалла ППИМС позволяет расшифровать внутреннюю структуру (n+, p, n- областей) и их размеры в плане кристалла. Размеры областей вглубь кристалла определяются типовым распределением примесей Nпр(X) (рис. 3). Основным критерием качества при проектировании кристалла ППИМС является минимальный размер площади кристалла, а, следовательно, и его элементов (БТ и р- R). Минимальные размеры БТ ограничены минимальными размерами эмиттерной части, которая ограничена точностью изготовления размеров полупроводниковых элементов (∆b). Минимальные размеры площади эмиттера (Sэ мин) определяют минимальные размеры площади базы (Sб мин) и минимальные размеры площади коллектора (Sк мин) БТ (Sэ мин → Sб мин → Sк мин). Эти размеры формируются с учетом минимальных размеров окон и зазоров между ними (S□ мин , δмин).

Перейти на страницу: 1 2

Самое читаемое:

Использование микроконтроллера в системах управления
В современных системах управления микропроцессорная техника все чаще и чаще находит себе место. Это объясняется простотой ее внедрения, использования и модификации. Микроконтроллеры представляют собой приборы, конструктивно выполненные в виде одной БИС и включающие в себя все устройства необходимые для реализации цифро ...