- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Ограничения уменьшения размеров МОП транзистора. (Лекция 2) презентация
Содержание
- 1. Ограничения уменьшения размеров МОП транзистора. (Лекция 2)
- 2. Зависимость выхода годных Y от минимального размера L м Y Lm
- 3. Закон сохранения выхода годных
- 4. 1. Ограничения, связанные с дисперсией размеров пыли
- 5. Зависимость числа осажденных пылинок от их размера
- 6. Влияние размера дефекта и элемента на отказ ИС
- 7. Влияние размеров дефектов на степень интеграции ИС (Поражающи)
- 8. Учет влияния дисперсии размеров дефектов на выход
- 9. 2. Приборные (параметрические ) ограничения
- 10. Ограничения, связанные со смыканием областей
- 11. Зависимость ширины ОПЗ от концентрации примеси и
- 12. Логика закона масштабирования ?
- 13. Зависимость ширины ОПЗ от концентрации примеси и
- 14. Пороговое напряжение МОП-транзистора
- 15. Логика закона масштабирования ?
- 16. Пороговое напряжение МОП-транзистора
- 17. Логика закона масштабирования ?
- 18. Логика закона масштабирования
- 19. Влияние масштабирования на параметры ИС K
- 20. График закона масштабирования
- 21. Ограничение графика закона масштабирования
- 23. Зависимость величины туннельного тока через диэлектрик от напряжения на затворе [2]
- 24. Зависимость ширины и длины канала от
- 25. Изменение толщины подзатворного диэлектрика Технологические поколения. мкм Альтернативные диэлектрики [2] Альтернативный диэлектрик
- 26. Использование альтернативных диэлектриков
- 27. Влияние диэлектрической проницаемости альтернативного диэлектрика на физическую толщину подзатворного диэлектрика
- 28. Микрофотография структуры с оксидом гафния
- 29. Ограничения, связанные с потерей полупроводником диэлектрических свойств
- 30. Ограничения, связанные с потерей полупроводником диэлектрических свойств p n Xопз
- 31. Электроперенос, ограничивающий масштабированное уменьшение толщины проводящих пленок
- 32. Конструктивные особенности масштабируемой системы металлизации Толщина металлизации не масштабируется!
- 33. Конструктивные особенности масштабируемой системы металлизации
- 34. РЭМ - фотография металлизированной разводки
- 35. Ограничения, связанные с отводом тепла
- 36. Предельные значения физических параметров
- 37. График закона масштабирования с учетом физических ограничений
- 38. Ограничения уменьшения размеров традиционного МОП транзистора [1]
- 39. 4. Технологические ограничения, связанные с процессом совмещения при литографии
- 40. Установка совмещения и экспонирования на участке фотолитографии
- 41. Таблица факторов, определяющих ПДР ( I =
- 42. Масштабируемость ПДР Для ячейки МОП ИС ЗУ
- 43. Таблица факторов, определяющих ПДР ( I =
- 44. Электроперенос, ограничивающий масштабированное уменьшение толщины проводящих пленок
- 45. Конструктивные особенности масштабируемой системы металлизации
- 46. РЭМ - фотография металлизированной разводки
- 47. Причина немасштабируемости линии при литографии
- 48. Методы самосовмещения в технологии ИС
- 49. Самосовмещение с разнотолщинной маской с использованием открытого
- 50. Влияние температуры и среды на перераспределение примеси
- 51. Инверсионный канал по краю кармана р-типа [2]
- 52. Распределение примеси по глубине при ионной имплантации Концентрация Глубина, мкм
- 53. Самосовмещение с разнотолщиной маской с использованием ионной
- 54. Самосовмещение с помощью твердой маски Ионная имплантация
- 55. Самосовмещение с использованием электродов в качестве
- 56. Самосовмещение с использованием легированного поликремниевого электрода
- 57. Самосовмещение с помощью «спейсеров»
- 58. Самосовмещение с использованием Lift off («взрывной») технологии
- 59. Самосовмешение с использованием бокового подтравливания и «взрывной»
- 60. Перекрестная металлизация
- 61. Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
- 62. Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
- 63. Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
- 64. Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
- 65. Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
- 66. Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
- 67. Фундаментальные физические ограничения уменьшения размеров [1]
Слайд 41. Ограничения, связанные с дисперсией размеров пыли Зависимость числа осажденных пылинок от
их размера
Долят
в общем
объеме
воздуха
R
Размер частицы
Т – технологический фактор
Слайд 5Зависимость числа осажденных пылинок от их размера
Доля
в общем
количестве
1/Rт т – технологический
фактор
Размер пылинки
в общем
количестве
1/Rт т – технологический
фактор
Размер пылинки
R
Слайд 8Учет влияния дисперсии размеров дефектов на выход годных ИС.
Y = exp (- AэМD0 ).
Если D0 = D /lт где D – constant, l – минимальный топологический размер. т – технологический фактор,
и Аэ = l2N , где N – число квадратов со стороною l , определяющих площадь элемента и тогда
Y = exp (- l2NMD/lт ) = exp (- NMD/lт-2 )
Рациональный путь повышения М – увеличение значения технологического фактора - т!
Если D0 = D /lт где D – constant, l – минимальный топологический размер. т – технологический фактор,
и Аэ = l2N , где N – число квадратов со стороною l , определяющих площадь элемента и тогда
Y = exp (- l2NMD/lт ) = exp (- NMD/lт-2 )
Рациональный путь повышения М – увеличение значения технологического фактора - т!
Слайд 10 Ограничения, связанные со смыканием областей ОПЗ истока и стока при уменьшении
длины канала
Слайд 19Влияние масштабирования на параметры ИС
K - коэффициент масштабирования,
Е - constant
Lk, Wк, Xок , Wмс, Hpn 1/k
Nп k
Uст 1/k
E 1 !
Iст 1/k ( на один транзистор)
tз 1/k !
P 1/k2 (на один транзистор) !
Ptз 1/k3 ( энергия затрачиваемая на операцию с 1 битом )
Rмс K ( при уменьшении лишь ширины дорожки межсоединений)
Cмс 1/k
Tз мс (Rм Cм) 1 !
Lk, Wк, Xок , Wмс, Hpn 1/k
Nп k
Uст 1/k
E 1 !
Iст 1/k ( на один транзистор)
tз 1/k !
P 1/k2 (на один транзистор) !
Ptз 1/k3 ( энергия затрачиваемая на операцию с 1 битом )
Rмс K ( при уменьшении лишь ширины дорожки межсоединений)
Cмс 1/k
Tз мс (Rм Cм) 1 !
Слайд 22
3. Физические ограничения
Подзатворный диэлектрик – основная проблема уменьшения размеров МОП транзистора
Слайд 24Зависимость ширины и длины канала от толщины подзатворного оксида кремния
(
2 )
Длина канала
Ширина канала
Слайд 25Изменение толщины подзатворного диэлектрика
Технологические поколения. мкм
Альтернативные диэлектрики
[2]
Альтернативный диэлектрик
Слайд 26 Использование альтернативных диэлектриков
Эффективная толщина подзатворного диэлектрика
Тэ = Тд кок / кд
Тэ - эффективная толщина подзатворного диэлектрика
Tд – толщина альтернативного диэлектрика
кд и кок - коэффициенты диэлектрической проницаемости альтернативного диэлектрика и оксида кремния
Слайд 27Влияние диэлектрической проницаемости альтернативного диэлектрика на физическую толщину подзатворного диэлектрика
Слайд 29Ограничения, связанные с потерей полупроводником диэлектрических свойств
4
3
2
1
0
2 В
5В
Зависимость ширины ОПЗ
от
концентрации примеси и напряжения смещения
концентрации примеси и напряжения смещения
Слайд 31Электроперенос, ограничивающий масштабированное уменьшение толщины проводящих пленок
+
- t + -
tот = J-n
где tот - время до отказа ( час ), J – плотность тока ( А/см2), n - коэффициент ( 1 – при малом токе, 3 – при большом токе).
При J = 106 А/см2 , tот= 3 месяца.
tот = J-n
где tот - время до отказа ( час ), J – плотность тока ( А/см2), n - коэффициент ( 1 – при малом токе, 3 – при большом токе).
При J = 106 А/см2 , tот= 3 месяца.
Слайд 32Конструктивные особенности масштабируемой системы металлизации
Толщина металлизации не масштабируется!
Слайд 41Таблица факторов, определяющих ПДР ( I = 3 мкм )
ПДР –
допуск на расположение элементов одного фотошаблона относительно другого, при котором параметры элементов ИС еще удовлетворяют требованиям ТУ
Слайд 43Таблица факторов, определяющих ПДР ( I = 3 мкм )
ПДР –
допуск на расположение элементов одного фотошаблона относительно другого, при котором параметры элементов ИС еще удовлетворяют требованиям ТУ
Слайд 44Электроперенос, ограничивающий масштабированное уменьшение толщины проводящих пленок
+
- t + -
tот = J-n
где tот - время до отказа ( час ), J – плотность тока ( А/см2), n - коэффициент ( 1 – при малом токе, 3 – при большом токе).
При J = 106 А/см2 , tот= 3 месяца.
tот = J-n
где tот - время до отказа ( час ), J – плотность тока ( А/см2), n - коэффициент ( 1 – при малом токе, 3 – при большом токе).
При J = 106 А/см2 , tот= 3 месяца.
Слайд 47Причина немасштабируемости линии при литографии
М
Толщина пленки не масштабируется, что обуславливает постоянство
величины бокового подтравливания под маску определяющее ПДР.
ПДР
ПДР
Слайд 48Методы самосовмещения
в технологии ИС
Self Aligned
PSA, APSA, NSA, QSA, SST, VIST. SWAMI. SICOS
Слайд 49Самосовмещение с разнотолщинной маской
с использованием открытого травления
Самосовмещение «Полный эмиттер»
Традиционный маршрут
Критичная фотолито- графия
Диффузия фосфора
n
n
n
p
p
p
n
Открытое травление оксида
Диффузия фосфора
n
n
n
p
p
n
p
Слайд 50Влияние температуры и среды на перераспределение примеси при окислении кремния
(N в кремнии/N в оксиде)
Коэффициент
сегрегации
1017 см-3
ДА Нет
Инверсный канал
Слайд 51Инверсионный канал по краю кармана р-типа
[2]
1018
1017
1016
Латеральная диффузия бора
Рабочая
область транзистора
Инверсный слой
Охранная область
Р
Слайд 53Самосовмещение с разнотолщиной маской с использованием ионной имплантации
1018 1017
Ионная имплантация бора
Инверсный канал
Охранная
область
Самосовмещенная структура
p
Латеральная
диффузия бора
Слайд 54Самосовмещение с помощью твердой маски
Ионная имплантация бора
Ионная имплантация фосфора
п
п
п
р
р
П+
Слайд 56Самосовмещение с использованием легированного поликремниевого электрода
n+
Поликремний, легированный мышьяком
x
э-ф
хим
Слайд 57Самосовмещение с помощью «спейсеров»
Ионная имплантация фосфора
Ионная имплантация мышьяка
n
n
n
n
n+
n+
Конформное осаждение
и РИТ оксида кремния
Слайд 58Самосовмещение с использованием Lift off («взрывной») технологии
Жертвенный слой
Ионная имплантация бора
Осаждение оксида
Растворение
жертвенного слоя – «взрыв»
Ионная имплантация фосфора
Удаление оксида
n
p
n
p
n
p
n
p
n
p
Слайд 59Самосовмешение с использованием бокового подтравливания и «взрывной» технологии
жертвенный слой и оксид
Ионная
имплантация бора
Боковое подтравливание жертвенного слоя
Конформное осаждение оксида
Растворение жертвенного слоя – «взрыв»
Ионная имплантация фосфора
Удаление оксида
n
n
n
n
n
n
p
p
p
p
p
p
Слайд 60 Перекрестная металлизация
Фотолитографии
1. Вскрытие окон
под диффузию
2.Формирование
М1
3. Вскрытие окон
под контакты
4.Формирование
М2
1. Вскрытие окон
под диффузию
2.Формирование
М1
3. Вскрытие окон
под контакты
4.Формирование
М2
p
p
n
M2
M1
n
p
p
Слайд 61Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
В скобках специфические травители
Фоторезист
Нитрид магния ( перекисно-аммиачная смесь)
Пиролитический оксид кремния ( плавиковая кислота)
Полиимид ( кислородная плазма)
Термический оксид кремния ( плавиковая уислота)
Кремний ( п-типа)
Слайд 62Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
Последовательное
травление окон в слоях
и боковое подтравливание
в специфических травителях
и удаление фоторезиста
и боковое подтравливание
в специфических травителях
и удаление фоторезиста
Слайд 63Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
РИО
алюминия
Растворение нитрида магния
( взрыв алюминия)
Слайд 64Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
РИО
нитрида
кремния
Растворение оксида
кремния
( взрыв нитрида кремния и вскрытие окон под диффузию)
( взрыв нитрида кремния и вскрытие окон под диффузию)
Слайд 65Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
Диффузия
бора
Оcаждение алюминия
p
p
p
p
p
n
n
Слайд 66Самосовмещенный процесс создания перекрестной металлизации
Растворение полиимида
( взрыв алюминия)
