Данное пособие подойдёт для студентов первых курсов, обучающихся по направлению "Электроника" и смежных с ним специальностей, а также для начинающих радиолюбителей и схемотехников.
В пособии будет представлена необходимая базовая теория и практические задачи для её закрепления.
Ссылки на полное оглавление пособия, на предыдущую на следующую главы.
Приятного чтения!
Твердотельная интегральная микросхема, как уже отмечалось, это законченное функциональное электронное устройство, элементы которого конструктивно неразделимы и изготавливаются в едином технологическом цикле в объеме и на поверхности полупроводникового кристалла.
Процесс создания полупроводниковой микросхемы сводится к формированию в приповерхностном слое полупроводниковой пластины элементов (транзисторов, диодов, резисторов) и к последующему их объединению в функциональную схему пленочными проводниками (межсоединениями), создаваемыми в верхних слоях ИС.
Для характеристики типа применяемых в ИС транзисторов, а также технологических методов их изготовления пользуются понятием «структура ИС».
Структура ИС определяет последовательность слоев в составе микросхемы по нормали к поверхности кристалла, различающихся материалом, толщиной и электрофизическими свойствами. Заданная структура ИС позволяет установить состав и последовательность технологических методов обработки пластины и определить технологические режимы для каждого метода. На рис.5.2.1 приведен пример структуры ИС, необходимой для изготовления логического инвертора на основе одной КМОП пары транзисторов. Все однотипные элементы ИС имеют одинаковую структуру и, следовательно, единую базовую технологию, которая определяет технологическую последовательность обработки и требуемый комплект оборудования. Очевидно, что базовая технология не зависит от размеров элементов в плане их взаимного расположения и рисунка межсоединений. Все эти свойства конкретной ИС определяются в процессе топологического проектирования.
Топология микросхемы — это чертеж, определяющий форму, размеры и взаимное расположение элементов и соединений микросхемы в плоскости, параллельной поверхности кристалла. Поскольку элементы и соединения формируются путем последовательного формирования отдельных слоев, различают общую и послойную топологию.
На рис.5.2.2 оказана общая топология ИС со структурой, изображенной на предыдущем рисунке. В подписи под рисунком поясняются буквенные обозначения элементов МОП–транзистора, наиболее распространенные в научной литературе.
