Разработка ГИС

Пример готовой курсовой работы по предмету: Электроника

Содержание

Разрабатываемая ИС должна соответствовать общим технологическим требованиям.

Исходные требования:

• Максимальная рабочая температура +70С

Минимальная рабочая температура-20С

Время работы ИС 100004

Коэффициент нагрузки резисторов 0.7

Ширина формирующей щели

9. мкм

Минимальная ширина формирующей щели 6 мкм

Погрешность ширины формирующей щели 5%

Рабочая разность потенциалов на С 10 В

Площадь обкладок конденсаторов, не менее 1 мм 2

Погрешность задания линейного размера обкладок 5%

Значения номиналов: R1=25 kOm  10%; R2=R3=10 kOm  10%;

• R4=58 kOm  1%; C1=500 пФ  20%; С 2=750 пФ  20%

Выдержка из текста

1.ВВЕДЕНИЕ

Элементы плёночной технологии.

Пассивные элементы гибридных ИМС создаются из тонких плёнок проводящих, резистивных и диэлектрических материалов нанесённых на поверхность подложки.

Достоинством плёночных микросхем является возможность изготовления пассивных элементов в широком диапазоне номиналов с минимальными допусками и лучшими, чем у полупроводниковых схем диэлектрическими характеристиками. Конструктивное использование плёночных ИМС позволяет реализовать мощные (100Вт) электрические схемы, работающих при больших значениях напряжения. Процесс изготовления гибридных плёночных ИМС осложняется тем, что активные элементы выполняются в виде навесных бескорпусных транзисторов, диодов и т. д. Габаритные размеры подложек стандартизированы. На стандартизированной подложке групповым методом изготавливается несколько плат ГИС.

В качестве материалов тонкоплёночных проводников применяется Al, Cu, Ti, Tl, Ag.

Резистивные слои образуют плёнки хрома, нихрома Х 20Н 80, тантала, титана, Re и т. д.

Диэлектрические слои тонкоплёночных ИМС получают, осаждением моноокиси кремния SiO и германия GeO, двуокисей SiO2 и GeO2, окислов Al 2O2; Ta 2O5; Nb 2O5.

Существует несколько способов получения тонких плёнок:

• 1.Электрическое осаждение;
• 2.Химическое осаждение;
• 3.Осаждение пиролитическим разложением;
• 4.Оплавление порошка стеклообразного материала;
• 5.Термовакуумное осаждение плёнок;
• 6.Катодное и ионно-плазменное распыление.

2. ТЕОРИТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1. Конструктивно-технологические особенности и основные параметры плёночных резисторов.

Плёночные резисторы являются наиболее распространёнными элементами ИМС.

Плёночные резисторы в структурном отношении представляют собой узкую полоску резистивной плёнки, снабжённую плёночными контактными площадками с низким сопротивлением.

Параметры плёночных резисторов зависят от материала резистивной плёнки, способа получения необходимой конфигурации и других технологических факторов.

Наиболее распространённой является конструкция резисторов прямоугольной формы (Рис 2.1), как наиболее простая в конструктивном и технологическом отношении.

Рис 2.1

Конструкция прямоугольного тонкоплёночного резистора.

1 – резистивная плёнка;

• 2 – плёночный проводник;
• 3 – области контактов.

Значение сопротивления плёночного резистора определяют по формуле:

• R =  0L/S+2Rk(2.1)

Для высокоомных резисторов, когда сопротивление областей контактов значительно меньше сопротивления резистивной плёнки:

• R = L/S = 0L/(b*d)(2.1a)

где  0 – удельное объёмное сопротивление резистивного материала;

• L, b, d – длина, ширина, и толщина резистивной плёнки;
• Rk –переходное сопротивление областей контактов резистивной и проводящей плёнок;
• В технологии микроэлектроники для каждого материала отношение  0K=S – величина постоянная.

Условно S определяет как удельное поверхностное сопротивление квадратной резистивной плёнки, не зависящей от размеров квадрата и оценивают в Ом/.

При этом сопротивление определяют по формуле:

• R = S 1/b = SKФ(2.2)

гдеКф=1/b – коэффициент формы резистора.

Для прямоугольных резисторов максимальная длина по технологическим соображениям ограничена величиной Кф=10. Для реализации резисторов с Кф>

1. используют конструкции сложной конфигурации:

• а) в виде отдельных резистивных полосок;
• б) типа «меандр».

2.2. Конструктивно-технологические особенности и основные параметры плёночных конденсаторов.

В гибридных ИМС применяют тонко- и толстоплёночные конденсаторы с простой прямоугольной и сложной формами. Плёночный конденсатор представляет собой многослойную структуру, нанесённую на диэлектрическую подложку. Для её получения на подложку наносят последовательно три слоя:

• 1 – проводящий, выполняет роль нижней обкладки;
• 2 – слой диэлектрика;
• 3 – проводящий, выполняющий роль верхней обкладки конденсатора.

Значение ёмкости плёночного конденсатора определяют по формуле:

• С = ξ ξ 0 S/4πd =0.885 ξ S/d(2.3)

гдеξ – относительная диэлектрическая проницаемость материала диэлектрика;

• S – площадь перекрытия диэлектрика обкладками;
• d – толщина диэлектрика.

Список использованной литературы

1.Берцин А С., Мочалкин О.Р., Технология и конструирование ИМС, — М.: Радио и связь, 1983.

2.Ермолаев Ю.П., Понаморёв, Конструкции и технология микросхем (ГИС и СБИС): Учебник для ВУЗов. М.: Сов. Радио. 1980.

3.Васильев К.Ю., Гиленко В.Т., Овсянников В.В. Плёночная технология.:

• Днепропетровск: ДГУ, 1985.

4.Понаморёв М.Ф.: Конструирование и расчёт микросхем и микроэлемен-тов ЭВА. М.: Радио и связь, 1989.

5.Присухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование вычислительных машин и систем. М.: В.Ш., 1986.

6.Ушаков Н.И. Технология производства ЭВМ. Учебник для ВУЗов, 3 изд. М.: В.Ш., 1991.