Структура мдп интегральных схем

Преимущества:

- более простой технологический процесс

- относительно низкая стоимость

- высокое входное сопротивление

- многофункциональность

- самоизолируемоть

- малая мощность

МДП транзистор – прибор, работа которого основана на модуляции проводимости и поверхностного слоя проводника поперечным электрическим полем. Так как проводимость этого слоя обеспечивается не основными носителями заряда, то в зависимости от типа проводимости исходная пластина n или p типа. Они будут n или p канальными. Прибор состоит из подложки n типа, в которой диффузией или ионной имплантацией созданы 2 области p+ типа. Металлический электрод отделен от полупроводника тонким слоем диэлектрика.

Существует 2 разновидности МДП транзисторов:

1. с встроенным каналом

2. с индуцированным каналом

Структура МДП транзистора с встроенным каналом – создание канала в тонком приповерхностном слое проводника предусматривается в самой технологии производства. Так как это дополнительная операция, такой транзистор используется редко.

Индуцированные каналы – каналы, отсутствующие в равновесном состоянии и образующиеся под действием внешнего напряжения.

Металлический электрод создает эффект поля. Напряжение на затворе называется пороговым Uо (когда образуется канал). Длина канала L (расстояние между стоком и истоком), Z – протяженность этих слоев. Основными конструкторскими параметрами являются длина, ширина канала и толщена затворного диэлектрика. Остальные конструктивные параметры, а именно размеры затвора, области стока-истока и другие, являются вспомогательными и определяются при проектировании по технологическим ограничениям на размеры МДП структуры.

Проектирование межэмиттерных элементов

Электрический межэлементной связи в полупроводниковых связях осуществляется пленочным проводником.

Материал должен:

1. обеспечивать низкоомный контакт электродам пассивных и активных элементов схем

2. обладать хорошим сцеплением с диэлектриком

3. допускать разделение пленки на узкие полоски

4. должен быть совместим с материалом внешних выводов

Для осуществления электрических связей между элементами электрических схем необходимо сформировать не выпрямляющие омические контакты, которые должны обладать:

1. высокой электроводностью

2. теплопроводностью

3. механической прочностью

Материал должен иметь хорошую адгезию кремния к окислу, химическую инертность, устойчивость к воздействию окружающей среды. Распределительным материалом для контактов коммутационных шин и контактов является алюминий. Коммутационные проводники наносят непосредственно на термический окисел кремния, причем минимальная ширина дорожки определяется литографией. При вжигании алюминий взаимодействует с окислом кремния, восстанавливая его по реакции:

4 Al + 3 Si O₂ = 2 Al₂ O₃ +3Si

В интеграционных схемах для исключения проводника используют 3 основных метода:

1. прокладка или металлизация над каналами резисторов, защищенных слоем SiO₂

2. проводящие диффузионные переходы под слоем SiO₂ (развязка двух взаимоперпендикулярных проводников), первый идет поверх защитного окисла, а второй "подныривает" под него в виде участка n+

3. многоуровневая разводка

Металлизированные дорожки вносят паразитические элементы, а именно сопротивление емкости и индуктивности. Многоуровневая разводка используется в БИС на биполярных транзисторах. Для межлинейной изоляции SiO₂, SiO, _Al2O3 пленки нитрида кремния, фосфоросиликатного и боросиликатного стекла.