Скачать презентацию Изоляция элементов интегральных схем Виды изоляции элементов Скачать презентацию Изоляция элементов интегральных схем Виды изоляции элементов

Izolyatsia_elementov_IS.pptx

  • Количество слайдов: 61

Изоляция элементов интегральных схем Изоляция элементов интегральных схем

Виды изоляции элементов интегральных схем Изоляция p-n-переходом Б. Г. Коноплев Виды изоляции элементов интегральных схем Изоляция p-n-переходом Б. Г. Коноплев

Виды изоляции элементов интегральных схем Комбинированная изоляция Б. Г. Коноплев Виды изоляции элементов интегральных схем Комбинированная изоляция Б. Г. Коноплев

Виды изоляции элементов интегральных схем Кремний в диэлектрике Б. Г. Коноплев Виды изоляции элементов интегральных схем Кремний в диэлектрике Б. Г. Коноплев

Виды изоляции элементов интегральных схем Кремний на сапфире Б. Г. Коноплев Виды изоляции элементов интегральных схем Кремний на сапфире Б. Г. Коноплев

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СОЗДАНИЯ ОСНОВНЫХ СТРУКТУР ИМС ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СОЗДАНИЯ ОСНОВНЫХ СТРУКТУР ИМС

ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА

ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА p Заготовка ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА p Заготовка

ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p Диффузия примеси под скрытый слой ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p Диффузия примеси под скрытый слой

ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p Стравливание оксидной плёнки Очистка поверхности ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p Стравливание оксидной плёнки Очистка поверхности

ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p Эпитаксиальное наращивание кремния Окисление поверхности ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p Эпитаксиальное наращивание кремния Окисление поверхности

ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА p+ n n+ p Диффузия p+ примеси до смыкания с pобластью (разделительная ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА p+ n n+ p Диффузия p+ примеси до смыкания с pобластью (разделительная диффузия)

ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p+ n+ p Готовая структура n+ p n ЭПИТАКСИАЛЬНО-ПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ p+ n+ p Готовая структура n+ p n

ДОСТОИНСТВА Равномерное распределение примеси в коллекторной области улучшает параметры транзистора. Использование скрытого слоя позволяет ДОСТОИНСТВА Равномерное распределение примеси в коллекторной области улучшает параметры транзистора. Использование скрытого слоя позволяет снизить напряжение пробоя.

НЕДОСТАТКИ ЭПС Изоляция обратносмещенным p-n переходом не обеспечивает хороших изоляционных характеристик, т. к. имеют НЕДОСТАТКИ ЭПС Изоляция обратносмещенным p-n переходом не обеспечивает хороших изоляционных характеристик, т. к. имеют место быть заметные токи утечки и емкости. Это уменьшает быстродействие. Расстояния между элементами приходится делать значительным.

СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

ОСОБЕННОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ДИЭЛЕКТРИКОМ Элементы располагаются в своеобразном диэлектрическом «кармане» , который представляет собой область ОСОБЕННОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ДИЭЛЕКТРИКОМ Элементы располагаются в своеобразном диэлектрическом «кармане» , который представляет собой область монокремния, ограниченную слоем окиси кремния. Расстояния между элементами 8 -10 мкм.

СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n+ n Заготовка СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n+ n Заготовка

СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n+ n Избирательное травление оксидной плёнки. Глубокое травление кремния. Окисление СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n+ n Избирательное травление оксидной плёнки. Глубокое травление кремния. Окисление поверхности.

СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ Поликремний n+ n Нанесение поликремния СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ Поликремний n+ n Нанесение поликремния

СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n n+ Поликремний Поворот заготовки СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n n+ Поликремний Поворот заготовки

СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n n+ Поликремний Шлифование и полирование обратной стороны пластины. Окисление СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n n+ Поликремний Шлифование и полирование обратной стороны пластины. Окисление поверхности.

СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n+ n+ p n n+ Поликремний Готовая структура СТРУКТУРА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ n+ n+ p n n+ Поликремний Готовая структура

НЕДОСТАТКИ Высокая трудоемкость шлифовки и полировки подложек. Поликремний и монокремний имеют разные характеристики, что НЕДОСТАТКИ Высокая трудоемкость шлифовки и полировки подложек. Поликремний и монокремний имеют разные характеристики, что выражается в значительных внутренних механических напряжениях. Часть недостатков отсутствует у комбинированных методов изоляции.

ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА

ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Заготовка ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Заготовка

ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Si 3 N 4 n n+ Нанесение нитрида кремния ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Si 3 N 4 n n+ Нанесение нитрида кремния

ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Избирательное травление нитрида кремния по контуру будущих элементов ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Избирательное травление нитрида кремния по контуру будущих элементов

ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Si 3 N 4 Si. O 2 n n+ Глубокое окисление кремния ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Si 3 N 4 Si. O 2 n n+ Глубокое окисление кремния

ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Si. O 2 n n+ Удаление нитрида кремния. Окисление поверхности кремния. ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Si. O 2 n n+ Удаление нитрида кремния. Окисление поверхности кремния.

ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ n+ n n+ Готовая структура. p ИЗОПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ n+ n n+ Готовая структура. p

НЕДОСТАТОК Большая длительность окисления кремния для получения разделительных областей. НЕДОСТАТОК Большая длительность окисления кремния для получения разделительных областей.

ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА

ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Заготовка ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Заготовка

ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Вскрытие окон в оксиде кремния (литография). Глубокое анизотропное травление кремния. ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Вскрытие окон в оксиде кремния (литография). Глубокое анизотропное травление кремния.

ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Окисление поверхности рельефа. ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Окисление поверхности рельефа.

ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Поликремний n n+ Осаждение поликремния. ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА Поликремний n n+ Осаждение поликремния.

ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Шлифование и полирование поликремния. Окисление поверхности ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n n+ Шлифование и полирование поликремния. Окисление поверхности

ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ n+ n n+ Готовая структура p ПОЛИПЛАНАРНАЯ СТРУКТУРА n+ n+ n n+ Готовая структура p

НЕДОСТАТКИ Можно применять только пластины ориентацией {100}, не самых лучших по электрическим характеристикам транзисторов. НЕДОСТАТКИ Можно применять только пластины ориентацией {100}, не самых лучших по электрическим характеристикам транзисторов. Трудоемкие операции - шлифование, полирование.

СТРУКТУРЫ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ СТРУКТУРЫ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

КМОП СТРУКТУРА n Заготовка КМОП СТРУКТУРА n Заготовка

КМОП СТРУКТУРА p- n Формирование p- кармана КМОП СТРУКТУРА p- n Формирование p- кармана

КМОП СТРУКТУРА n Заготовка КМОП СТРУКТУРА n Заготовка

КМОП СТРУКТУРА p- n Формирование окон КМОП СТРУКТУРА p- n Формирование окон

КМОП СТРУКТУРА p- n Формирование подзатворного диэлектрика КМОП СТРУКТУРА p- n Формирование подзатворного диэлектрика

КМОП СТРУКТУРА Поликремний p- n Нанесение поликремния КМОП СТРУКТУРА Поликремний p- n Нанесение поликремния

КМОП СТРУКТУРА n+ n+ n+ p- n Формирование n+ карманов n+ КМОП СТРУКТУРА n+ n+ n+ p- n Формирование n+ карманов n+

КМОП СТРУКТУРА p+ n + p+ p- n Формирование p+ карманов p+ n + КМОП СТРУКТУРА p+ n + p+ p- n Формирование p+ карманов p+ n +

КМОП СТРУКТУРА p+ n + p+ p- n Окисление поверхности p+ n + КМОП СТРУКТУРА p+ n + p+ p- n Окисление поверхности p+ n +

КМОП СТРУКТУРА p+ n + p- n Формирование межсоединений КМОП СТРУКТУРА p+ n + p- n Формирование межсоединений

КМОП СТРУКТУРА Структура содержит одновременно pканальный и n-канальный полевые транзисторы. Она называется структурой дополняющих КМОП СТРУКТУРА Структура содержит одновременно pканальный и n-канальный полевые транзисторы. Она называется структурой дополняющих транзисторах или комплиментарной МОПструктурой (англ. CMOS).

ДОСТОИНСТВА Позволяет на 2 -3 порядка по сравнению со структурами биполярных транзисторов снизить рассеиваемую ДОСТОИНСТВА Позволяет на 2 -3 порядка по сравнению со структурами биполярных транзисторов снизить рассеиваемую мощность в статическом режиме (одновременно работает только один транзистор). Меньше занимаемая площадь, чем у структур на биполярных транзисторах.

СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) n сапфир Заготовка СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) n сапфир Заготовка

СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) n n сапфир Избирательное анизотропное травление кремния (формирование СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) n n сапфир Избирательное анизотропное травление кремния (формирование «островков» )

СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) Si. O 2 p n сапфир Избирательное нанесение СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) Si. O 2 p n сапфир Избирательное нанесение маски на островки. Избирательная диффузия акцепторной примеси.

СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) p n сапфир Снятие маски с островков. Маскирование СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) p n сапфир Снятие маски с островков. Маскирование островков оксидом кремния.

СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) ФСС p БСС n сапфир Избирательное покрытие фосфорсиликатным СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) ФСС p БСС n сапфир Избирательное покрытие фосфорсиликатным стеклом (ФСС). Общее покрытие боросиликатным стеклом (БСС).

СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) n+ p n+ сапфир Готовая структура p+ n СТРУКТУРА «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ» (КНС, SOI) n+ p n+ сапфир Готовая структура p+ n p+

ДОСТОИНСТВА Сапфир имеет хорошее кристаллографическое сопряжение с кремнием, внутренние механические напряжения малы. Изоляция не ДОСТОИНСТВА Сапфир имеет хорошее кристаллографическое сопряжение с кремнием, внутренние механические напряжения малы. Изоляция не p-n переходом, а диэлектриком, что повышает устойчивость к температурным и радиационным воздействиям.