Главная Промышленная автоматика.

8.5. Полупроводниковые интегральные микросхемы

Полупроводниковые ИС изготавливаются путем формирования в мо-нокристаллическом теле полупроводника структуры ИС при помощи технологических операций. Создаются различные области, обладающие дырочной (р-область) и электронной (п-область) проводимостями. Образованные области в полупроводнике соответствуют по своим функциям определенным элементам: активным (транзистор, диод) и пассивным (резистор, конденсатор и др.). Объемные токоведущие дорожки создаются нанесением на поверхность полупроводника инверсного слоя высокой проводимости. Такая полупроводниковая ИС может представлять собой законченную конструкцию микроэлектронного изделия, т. е. конструкцию электрической цепн, непосредственно реализующей параметры и характеристики этой цепи.

Выполнение и оформление конструкторской документации полупроводниковых ИС регламентируются стандартами ЕСКД и отраслевы-

ми стандартами. В основной комплект конструкторской документации на ИС входят спецификация, принципиальная электрическая схема (ЭЗ), топологические сборочные и послойные чертежи изделия (СБ), патентный формуляр (ПФ), карта технологического уровня и качества изделия (КУ), справочный лист (Д1) и этикетка (ЭТ).

Процесс конструирования микросхемы начинают с разработки схемы электрической принципиальной (ЭЗ). На рис. 8.22 представлена схема логического элемента транзисторно-транзисторной логики со сложным инвертором. Все элементы имеют графические буквенно-цифровые обозначения в соответствии с ГОСТами ЕСКД. Транзисторы изображены без корпуса. Буквенно-цифровые обозначения присвоены всем элементам последовательно независимо от конструкции элемента (полупроводниковый, навесной, пленочный). Выходы, входы и контакты питания в схеме располагают в ряд, в данном случае - вертикально. Рядом с условным графическим обозначением элементов указывают номиналы, допус-

ee-owxxxxxx-jssv

Цепь

Контакт

Вход

цепь

Контакт

Вход

Цепь

Контакт

Цепь

Контакт

R1 Г

«к 1

Контакт

Цепь

Питание


Контакт

Цепь

Выход

Контакт

Цепь

Обш,ий

А БВГ. XXXXXX.01033

Микросхема Схема зпектрическая принципиапьная

Лит.

Масса

Маш.

Лист [Листов 1

Рнс. 8.22. Схема электрическая принципиальная полупроводниковой ИС - логического элемента со сложным инвертором



Bso-xxxxxxjgsf

320 300-



TnS/iuna 1

3/1еметы структуры

Тип s/iemps-проВоЗ-насти

Испотзиет/й материа/г

Наименайате

ОИязка-чение

Наименова-кие, марка

т1/

Ёарсбая ошсть

"1

г,г±о,з

...ТУ

гоо±2о

Змиттерная омасть

1,6*0,3

...ТУ

3,5t7,5

Скрытый ста

3,В±1,В

триоксив Сцрьмы Kit

МРТУ...

25tS

Раяде/ттетная чбгасть

«

1012

Вар трежбро-мисткШш,,

...ТУ

В±4

Эпитаксиапышй слой

ff,5±2

гВаксийяьмые cmpuKmmi

...ТУ

OpiMmira а кек-тагтше птшддка

1,г±о,1

Аиюминай

иг Шее 0,005

, Ппеика диэлектрика

o,eto,o5

-

Диоксид кремния

ПассиЗаимя

D,BtO,1

То же

1. Все размеры на чертеже даны I мкм. г. Характеристики и данные по изсотоВиеиию стде/чных стеВ приведены В main. /. ,

3. нумераи,ия контактных п/10ш,адок и оовзначение зпемектоВ показаны ус/гоВно.

4. К-фигура совмещения

350зт

АВВГ.ХХХХХХ.ОЗв -Ш.

Кристап/1

Кремний.. ГОСТ...

Рве. 8.23. Топологический чертеж полупроводниковой ИС



eeo-xxxxxx-jBsv

Вид на разделительный слой

Таблица координат точек

-300*

Zn-1 37

Xoop ты

iUHa-

Координаты, MKH

Примечание

762,5

762,5

\73 \7Z8 \22S \\J20\5c2,5\

\S0\330[100\\3Z5\Z50\ I

1. * Размеры для справок г. Конструктивное исполнение по чертежу 007.3tt...лист 1

Изм.

Лист

Ндокум.

Подп.

йата

Абвг.хххххх.оее

диет

Рис. 8.24. Чертеж слоя полупроводниковой ИС, входящего в соствв топологического чертежа

ки И другие данные. Перечень элементов при Этом не разрабатывают. На основании электрической принципиальной схемы разрабатывают топологический чертеж на нескольких листах. Топологические чертежи выполняют в масштабе увеличения 100:1; 200:1; 400:1, позволяющем получить наглядное расположение элементов. На первом листе (основной вид) изображают подложку со всеми нанесенными слоями (элементами).

На изображении подложки должны быть выполнены фигуры совмещения, являющиеся технологическими (рис. 8.23). Фигуры совмещения могут быть различной формы: треугольной, прямоугольной, крестовой и др. Соответствующие фигуры совмещения показывают и на отдельных слоях. Контактные площадки выполняют в виде многоугольников, за-

штриховывают и нумеруют нх, начиная с левого Нижнего угла против направления часовой стрелки. Внутренние площадки нумеруют сверху вниз и слева направо. Для удобства вычерчивания элементов микросхемы на топологических чертежах используют координатную сетку с шагом 0,01: 0.05; 0,1 или 0.2 мм. Вершины фнгур элементов необходимо располагать в точках пересечения линий сетки. На чертеже сетка не показывается, а по периметру наносятся значения координат. Кроме исполнительных должны быть указаны габаритные размеры для справок.

На первом листе топологического чертежа выполняется сложный ступенчатый разрез через различные элементы и компоненты (положение секущей плоскости не обозначается). Толщина слоев обозначается буквой Н с соответствующим цифровым





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 [71] 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

0.0036