Елементи конструкції іс

Корпус ІС –для захисту ІС від зовнішніх впливів і для з'єднання з іншими ІС і зовнішніми електричними колами через виводи. Поряд з корпусованими виготовляють і безкорпусні ІС.

Підкладка ІС – це заготовка, призначена для виготов­лення на ній елементів ІС, міжз’єднань і контактних площадок.

Напівпровідникова пластина  це заготовка з НП матеріалу, що застосовується для виготовлення напівпрові­дникових інтегральних схем (рис. 6.1. поз. 1).

Кристал ІС, або чіп (рис. 6.1. поз. 2) – це частина НП пластини, пластина кремнію завтовшки 200-300 мкм із розмірами від мм до мм. У об'ємі і на поверхні чипа сформовані елементи ІС, міжз’єднання і контактні площадки.

Контактні площадки (рис. 6.1. поз. 3) – це металізо­вані ділянки на підкладці або кристалі, призначені для приєднання до виводів корпуса ІС, а також для контролю її електричних параметрів і режимів.

Рисунок 6.1

В основі мікроелектроніки лежить метод інтеграції (об'єднання) елементів. При цьому сукупність елементів ІС і міжз'єднань через єдиний технологічний процес реалізуються у доскональному функціональному вузлі – ІС. Застосовуються дві основні технології виготовлення ІС: гібридна і напівпровідникова.

Перша дає можливість продукування прецизійних елементів і пристроїв у процесі досить економної технології, дозволяє одержати ІС з кращими властивостями. Але ця технологія дає невелику інтеграцію (малу ЩП). НП технологія натомість дає максимальну ЩП, але вона складна і властивості елементів часто не задовольняють вимогам мінімального розкладу параметрів, тобто не є прецизійними. Попри це саме друга технологія є дуже поширеною у сучасному світі.

2 Транзистори напівпровідникових інтегральних мікросхем

БТ напівпровідникових ІС виготовляються зазвичай на кремнієвому кристалі p-типу [1], а відтак вони мають –структуру. Кремній дозволяє забезпечити максима­льну робочу температуру до 150°, низький зворотний струм і технологічну простоту одержання захисного шару SiO₂, –структура поліпшує частотні властивості БТ, оскільки електрони мають більшу рухомість, ніж дірки.

Біля КП область колектора повинна мати концентра­цію донорів , щоб була більшою товщина переходу у цій області. Це приводить до зниження ємності КП і збільшення пробійної напруги . Область емітера збагачена (n⁺) для збільшення рівня інжекції. Основні параметри БТ: ;МГц; пФ;  ≤ 50 В; .

У цих транзисторів зазвичай відсутнє джерело зміщення бази, відтак режим відсікання в чистому виді відсутній: його функцію виконує активний режим при малих струмах (, рис. 6.2).

Рисунок 6.2

Багатоемітерні транзистори (бет)

На рисунку 6.3 наведений чотирьохемітерні біполяр­ний транзистор з об'єднаними колекторами і базами, сукупність чотирьох незалежних транзисторних структур. Взаємодія електродів через електрично нейтральну базу практично відсутня. До кожного з чотирьох емітерів може підключатися своє джерело відкриваючої напруги. В інші джерела такий імпульс напруги не потрапляє, бо незадіяні в даний момент емітерні переходи перебувають під зворотною напругою.

Рисунок 6.3

Число емітерів у такому БТ обмежується мінімально допустимою відстанню між ними l ≤ 10 мкм і складає зазвичай 4 – 8.