Конструкция полевых транзисторов

Принцип работы полевого транзистора также, как и МДП -транзистора, основан на модуляции толщины проводящего канала и его сопротивления под действием потенциала затвора. На рис. 9 при­ведена конструкция полевого транзистора с каналом п-типа проводи­мости. Канал образуется между стоком и истоком. Толщина канала регулируется двумя обратно смещеннымир-п-переходами: затвор — эпитаксиальный слой и эпитаксиальный слой — подложка. В указан­ной конструкции на затвор подается отрицательный потенциал относительно истока. Характерной особенностью полевого транзистора ПИМС является замкнутая форма затвора, окружающего область сто­ка. В этом случае ток между истоком и стоком всегда будет протекать через канал.

Полевые транзисторы такой конструкции находят применение во входных каскадах операционных усилителей, изготовленных по планарно - эпитаксиальной технологии.

Вспомогательные элементы пимс

До начала анализа вспомогательных элементов ПИМС рассмот­рим конструкцию проводников. Элементы ПИМС электрически сое­динены между собой с помощью алюминиевых пленочных проводни­ков, расположенных на поверхности изолирующего окисла или межслойной изоляции. Контактирование проводника со всеми областями кристалла осуществляется через контактное окно в окисле, причем для получения надежного контакта окно закрывается проводником с пе­рекрытием. Толщина проводника достигает 1,2 мкм при минимальной ширине, определяемой технологическими ограничениями.

Рассмотренная конструкция проводников не обеспечивает изо­ляцию пересекающихся проводников. Для этих целей используют вспомогательный элемент - диффузионную перемычку. В такой пере­мычке один проводник расположен на поверхности изолирующего окисла, а другой пролегает под ним в виде участка р⁺- илиn⁺-слоя. Диффузионная перемычка по существу является низкоомным диффу­зионным резистором (см. рис. 1,б), над телом которого проложен пе­ресекающийся проводник. Для получения качественной перемычки необходимо проектировать ее с коэффициентом формыК_ф1 по выра­жению ( 3 ). Вторым вспомогательным элементом ПИМС является внешняя контактная площадка. Она предназначена для электрического соеди­нения кристалла с внешними выводами корпуса с помощью гибких проводников. Конструктивно внешняя контактная площадка выпол­няется из пленочного алюминиевого проводника размером порядка 50х50 мкм и располагается на периферии кристалла. От кристалла площадка изолируется окислом, а от внешней среды пассивирующим ( защитным ) слоем, в котором делают окно для приварки внешнего гибкого вывода. Иногда контактную площадку снабжают двойной изоляцией для предотвращения замыкания на кристалл в случае нару­шения целостности окисла при термокомпрессионной сварке под местом сварки. Для этого под площадкой формируют изолирующий карман с проводимостью, обратной проводимости исходной пласти­ны. В тех случаях, когда контактная площадка формируется на толс­том окисле< область изоляции в виде кармана не делают.

Последним вспомогательным элементом ПИМС являются фигу­ры совмещения. Они имеют прямоугольную или крестообразную фор­му или выполняются в виде набора рисок разной толщины. Рассмот­рим наиболее простые фигуры квадратной формы.

В данной лабораторной работе Вы будете наблюдать оконча­тельный вид фигур совмещения после завершения технологического процесса. Количество фигур будет на одну меньше числа фотолито­графий, использованных при производстве ИМС. Каждая фигура со­стоит из двух квадратов основного (внешнего) и встроенного (внут­реннего). Качество совмещения определяют по взаимному положению основного и встроенного квадратов. Совмещение будет идеальным, если все фигуры концентричны. Чаще всего фигуры совмещения рас­полагают на периферии кристалла между внешними контактными площадками.