Транзисторные структуры являются основными конструктивным

Транзисторные структуры являются основными конструктивным элементом полупроводниковых ИС ([8], [9]). Типовой технологический процесс изготовления ИС на биполярных транзисторных структурах сводится к формированию в пластине кремния достаточно сложной (см. рис. 2.1) структуры из слоев чередующегося типа проводимости np с определенными электрофизическими параметрами и характеристиками. На рис. 2.1 схематически показан разрез вертикального биполярного npn транзистора, выполненного в так называемом эпитаксиальном npn техпроцессе. Желтым помечены p-слои (оранжевым – с высокой концентрацией, бледно-желтым – с низкой), зеленым – n+ (светло-зеленым – n). Нечеткая граница слоя указывает на то, что слой был получен диффузией или ионным легированием и имеет неравномерное распределение примеси. Справа приведен разрез активной части транзистора – одномерного столбика от контакта эмиттера до «захороненного» (burried) глубокозалегающего слоя коллектора (этот слой служит для уменьшения сопротивления его тела). Светлыми участками показаны ОПЗ (при отключенных напряжениях на выводах транзистора), пунктиром – их границы. Эта часть на основном разрезе показана красным прямоугольником. Голубым цветом показан диэлектрик (SiO2).

Транзистор имеет 3 вывода, не считая общего для микросхемы вывода к подложке: эмиттер, коллектор, база. Существуют несколько особых схем включения транзистора при подсоединении одного из этих выводов к постоянному потенциалу: с общим эмиттером (ОЭ), когда постоянный потенциал подается на эмиттер, с общей базой (ОБ) – когда  на базу, и с общим коллектором (ОК) – когда на коллектор. Для npn транзистора чаще всего в первых двух случаях в качестве такого потенциала выступает минимальное напряжение в схеме, как правило, это «земля», а в последнем – максимальное, т.е. напряжение питания. Исключение – ЭСЛ-схемы, где питание отрицательное, и «земля» имеет наибольший потенциал.

Конструктивное исполнение изолирующих областей оказывает существенное влияние на электрофизические характеристики и в значительной степени определяет топологические площади  транзисторной структуры, вносящие основной вклад в частотные параметры транзисторов и быстродействие ИС.

В связи с этим в микроэлектронике классификацию транзисторных структур принято проводить на основе технологических методов создания межэлементной изоляции.

Применяемые в промышленности  методы  изоляции транзисторных структур можно разделить на три основных группы:

          диодная изоляция (изоляция обратно смещенным pn переходом коллектор- подложка);

          комбинированная изоляция  (боковая диэлектрическая и донная диодная);

          полная диэлектрическая изоляция.

 

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector