Расчет геометрических размеров резисторов и разработка топологии интегральных микросхем

Калужский техникум электронных приборов

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование по дисциплине «ИМС и основы их проектирования»

Тема задания

«Расчет геометрических размеров резисторов и разработка топологии ИМС»

Содержание

Введение

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Схемотехнические параметры

1.2 Конструктивно-технологические данные и ограничения

2. Обзор литературы по теме курсового проекта

2.1 Классификация интегральных схем и их сравнение

2.2 Краткая характеристика полупроводниковых интегральных микросхем

3. Расчёт полупроводниковых резисторов

3.1 Общие сведения об изготовлении полупроводниковых резисторов

3.2 Порядок расчёта полупроводниковых резисторов

3.3 Расчёт полупроводниковых резисторов

4. Проектирование топологии ИМС

5. Выводы о проделанной работе

Список использованной литературы

Введение

Микроэлектроника — это направление электроники, охватывающее проблем исследования, конструирования, изготовления и применения электронных устройств с высокой степенью интеграции.

Микроэлектроника развивается по определенным закономерностям, имеющим ярко выраженное диалектическое содержание: переход количества в новое качество (от простого элемента к сложным системам); противоречия между основными технико-экономическими показателями (степенью интеграции и быстродействием, качеством и стоимостью, энергопотреблением и надежностью); взаимная зависимость выходных параметров изделий и технологической базы производства. Данные закономерности формируются в силу существующих физических процессов и в результате прямых и обратных связей между исследователями, разработчиками и технологами.

Микроэлектроника подразделяется на функциональную и интегральную. Современная микроэлектроника в значительной степени является интегральной, в основу которой положен схемотехнический принцип, заключающийся в сохранении традиционных методов реализации узлов и блоков аппаратуры на базе дискретных радиокомпонентов (резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и т. д.) и разработке электрических схем на основе теории цепей. В микросхемах элементы объединяются (интегрируются) в объеме полупроводника или на поверхности диэлектрической подложки.

Факторами, определяющими развитие интегральной микроэлектроники, являются наличие сверхчистых материалов, использование совершенной технологии, применение высокопроизводительного специального оборудования. Современное производство микросхем характеризуется внедрением новых групповых технологических процессов (ионно-плазменных и плазмохимических, молекулярно-лучевой эпитаксии, электронной, рентгеновской и ионной литографии, ионной имплантации и др.) В перспективе к 2000 г. ожидается создание технологии, представляющей комплексную технологию промышленной обработки изделий с точностью 1 нм. При этом имеется в виду объединение в единую взаимосогласованную систему многочисленных обрабатывающих инструментов, контрольно-измерительных и управляющих устройств. Использование прецизионной технологии требует широкого ассортимента специального технологического оборудования.

Технический уровень сложности микросхем характеризуется степенью интеграции. Темпы развития микросхем впечатляющие. В 1959 г. кристалл содержал несколько элементов, к 1970 г. число элементов возросло до 10³ , к 1976 г.— до 10⁴ , к 1985 г. уже более 10⁵ , к 1992 г. ожидается 10⁸ —10⁹ элементов. При этом стоимость одного кристалла повышалась весьма умеренно, так что стоимость одного элемента резко уменьшалась. Главным направлением исследований в микроэлектронике продолжает оставаться поиск возможности уменьшения размеров микросхем, а значит, повышение степени интеграции. Возможны три пути: уменьшение топологических размеров элементов микросхем; увеличение площади кристалла; переход к расположению элементов микросхем в нескольких слоях, так называемые трехмерные микросхемы. Каждый из этих путей характеризуется весьма существенными трудностями и не может рассматриваться как единственное верное решение проблемы повышения степени интеграции.

Наибольшие сложности в этом отношении представляет переход к трехмерной микроэлектронике. Это связано с очень серьезными технологическими трудностями, хотя поиски в этом направлении ведутся весьма интенсивно.

Наиболее простым способом на первый взгляд представляется увеличение размера кристалла. Однако практика промышленного производства микросхем показывает, что с увеличением площади кристалла резко возрастает вероятность появления дефектов. К числу таких дефектов могут относиться и внутренние дефекты исходного полупроводникового материала, и дефекты, вносимые в ходе технологических операций изготовления микросхем.

Чем большее число последовательных прецизионных технологических операций включает технологический процесс, тем более вероятным становится поражение кристалла тем или иным дефектом. В результате процент выхода годных микросхем с увеличением площади кристалла падает по экспоненциальному закону. Поэтому площадь кристалла должна быть достаточно малой, чтобы вероятность возникновения дефектов была минимальна. В результате усовершенствования производства кремниевых подложек и технологии изготовления микросхем плотность дефектов постоянно уменьшается, что позволяет увеличивать размеры крист

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать