Элементы интегральных схем
Элементами ИС (как полупроводниковых, так и гибридных) называют их неделимые составные части - те, которые нельзя отдельно специфицировать и поставить как отдельные изделия.
Особенности элементов ИС по сравнению с аналогичными дискретными приборами или электрорадиоэлементами:
1. Они имеют электрическую связь с общей подложкой, а иногда и друг с другом. (поэтому модели и эквивалентные схемы элементов ИС несколько отличаются от моделей дискретных аналогов).
2. Все элементы ИС получаются в едином технологическом процессе. При изготовлении элементов ИС имеется меньше «степеней свободы», чем при изготовлении их дискретных аналогов: можно варьировать главным образом конфигурацией элементов ИС «в плане», т.е. их длиной и шириной, а не глубиной слоев и их электрофизическими параметрами. В результате параметры элементов ИС в значительной мере коррелированы (взаимосвязаны) и ограничены, чего нет у дискретных компонентов.
Указанные особенности прежде всего характерны для элементов БИС и СБИС, при изготовлении которых из-за проблем совмещения всегда приходится «экономить» на количестве фотолитографий.
3. В процессе развития микроэлектроники появились такие элементы ИС, которые не имеют аналогов в дискретной электронике: многоэмиттерные и многоколлекторные транзисторы, транзисторы с барьером Шоттки, трехмерные элементы и др. Традиционные компоненты — диоды, конденсаторы и т.п. — изменились конструктивно, изменился диапазон их параметров.
Главными элементами биполярных полупроводниковых ИС являются п-р-п-транзисторы. Именно на них ориентируются при разработке новых технологических циклов, стараясь обеспечить оптимальные параметры этих транзисторов. Технология всех других элементов (р-п-p-транзисторов, диодов, резисторов и т.п.) должна «приспосабливаться» к технологии п-р-п-транзистора. Такое «приспособление» означает, что для изготовления других элементов следует по возможности избегать дополнительных технологических операций: желательно использовать те же рабочие слои (коллекторный, базовый и эмиттерный), которые необходимы для п-р-п-транзистора. Отсюда такая терминология: «в качестве резистора используется базовый слой» или «рабочий слой резистора получается на этапе базовой диффузии».
Главными элементами МДП-транзисторных ИС до последнего времени были МДП-транзисторы с индуцированным p-каналом. Соответственно на них ориентировался технологический цикл и к этому циклу «приспосабливалась» технология остальных элементов. В последние годы, после того как удалось преодолеть трудности изготовления качественных n-канальных МДП-транзисторов и разработать технологию комплементарных МДП (КМДП) схем, последняя, по существу, заняла главное место в технологии ИС.
Компонентами ИС называют такие составные части гибридных микросхем, которые можно специфицировать отдельно и поставлять в виде отдельных изделий. Компоненты ГИС представляют собой навесные детали, отличающиеся от «обычных» дискретных компонентов лишь конструктивным оформлением (бескорпусные диоды, транзисторы и ИС).
7.3. Транзисторы п-р-п
Поскольку n-p-n-транзисторы составляют основу биполярных
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
