Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Системное проектирование производства БИС и СИС.doc
Скачиваний:
89
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
2.18 Mб
Скачать

2.3. Сущность матричного метода проектирования технологического маршрута

Понятия базовой ячейки кристалла, блоков операций и микроциклов. Координатный метод анализа базовой ячейки. Определение блочной структу­ры маршрутов. Матричное изображение маршрутов. Структура и состав микроциклов маршрута.

Разновидности обработок, составляющих микроцикл. Размещение об­работок в стадиях микроцикла. Полный и сокращенный микроциклы. Типы микроциклов. Построение стандартных микроциклов для формирования фрагментов базовой ячейки кристалла.

Базовая ячейка – элемент или совокупность элементов БИС и СИС, периодическим повторением которых и соединением между собой с помощью пленочных проводников можно построить кристалл в целом. Примером элемента ИС может служить транзистор, диод, резистор, простейший логический вентиль, например И2Л и т.п. Примером базовой ячейки может быть логический инвертор, ячейка памяти, триггер и т.д.

Фрагмент базовой ячейки – структурная часть элемента ячейки, возникающая на конкретном этапе ее формирования и сохраняющаяся в том или ином виде в готовом кристалле. Фрагментами являются, например, области транзистора (базовая, эмиттерная, коллекторная), пленочные элементы (слои диэлектриков,проводники, контакты), изоляционные области между соседними элементами и т.д.

Фрагменты, таким образом, являются своеобразными элементарными кирпичиками, на основе которых можно построить базовую ячейку любой ИС. Другими словами, для успешного конструирования кристалла разработчик должен иметь банк данных о существующих фрагментах и их взаимной увязке, подобно тому, как при реализации электрических схем и топологии кристаллов интегральных схем разработчики пользуются библиотекой (банком) стандартных элементов ИС.

Для того чтобы по аналогии с конструкцией создать банк данных для разработки технологического маршрута, надо определить тот элементарный технологический "кирпичик", на основе которого можно построить технологический процесс в целом. В качестве элементарной структурной единицы сквозного технологического процесса целесообразно взять совокупность операций, выполнение которых приводит к созданию единичного фрагмента. Такая совокупность операций в матричном методе проектирования называется микроциклом. Анализ показывает, что микроцикл имеет строго упорядоченную внутреннюю структуру.

Как последовательность операций (т.е. действий) микроцикл в общем случае состоит из четырех стадий. Микроцикл, у которого есть все четыре стадии, называется полным, а микроцикл, у которого отсутствует какая-либо из стадий, называется сокращенным.

Каждая стадия микроцикла представляет собой один или группу операционных технологических процессов одного и того же функционального назначения.

1-я стадия – формозадающий операционный процесс фотолитография. Результатом этой стадии является формирование на поверхности кристалла фоторезистивной маски, предназначенной для локализации последующего воздействия технологических факторов;

2-я стадия – формообразующий операционный процесс или группа процессов. Чаще всего это травление и ионная имплантация.

3-я стадия – операционные процессы очистки. Например, удаление фоторезиста и послойная химическая очистка.

4-я стадия – формообразующий процесс или совокупность 2-3-х однотипных процессов, выполняемых последовательно. К процессам этой стадии чаще всего относятся: нанесение слоев, диффузия, окисление, отжиги. Эти процессы имеют характерную особенность: после их выполнения на поверхности кристалла должен оставаться сплошной слой определенного материала (окисла, металла и т.д.).