Что представляет собой большая интегральная схема бис

Что представляет собой большая интегральная схема бис

Создание БИС (см. в таблице 1) характеризует новый этап в развитии микроэлектроники. Высокая степень интеграции в БИС может быть обеспечена увеличением плотности упаковки элементов. Функциональная сложность БИС связана с большим числом контактов, сложным рисунком и большой площадью металлизации, а также значительной площадью для изоляции элементов. Все это требует решения схемотехнических проблем, размещения базовых элементов.

Решение комплекса проблем — технологических, схемотехнических физических и других — привело к функциональной интеграции, то есть к интеграции элемента, иначе — к использованию одного и того же участка кристалла для выполнения нескольких функций. С этой целью совмещают пассивные элементы с базовыми или коллекторными элементами транзисторов; рабочие области диодов и транзисторов; области различных транзисторов с вертикальной и горизонтальной структурами. Кроме того, функциональная интеграция предусматривает новую организацию цепи питания. Типичным примером такой интеграции могут служить схемы И 2 Л.

В качестве активных элементов, на базе которых создают БИС, используют и биполярные транзисторы, и МДП-транзисторы. БИС одинакового функционального назначения на биполярных транзисторах обладают большими быстродействием и отношением быстродействия к потребляемой мощности, чем БИС на МДП-транзисторах. Однако использование МДП-транзисторов позволяет значительно увеличить степень интеграции.

Наиболее перспективными являются схемы с инжекционным питанием И 2 Л. Поскольку БИС представляют собой сложные ИМС, содержащие огромное число активных элементов, производство их может быть экономически оправдано только в случае массового выпуска. Для этого необходимо, чтобы БИС были универсальными.

Этапы производства ИМС

При производстве современных полупроводниковых микросхем используется 0,09-микронная технология. Перечислим основные технологические операции изготовления полупроводниковых интегральных схем.

1. Подготовительные операции: цилиндрический слиток кремния диаметром 80…200 мм разрезается на тонкие пластины толщиной 0,2…0,5 мм, после чего удаляется приповерхностный слой с нарушенной кристаллической решеткой путем механической обработки (шлифовки и полировки), а окончательно – путем химического травления.

2. Эпитаксия – процесс ориентированного наращивания кристаллической решетки кремния на монокристаллической пластине за счет осаждения слоев. Добавляя примеси, можно получить слои полупроводника с заданным типом проводимости. Операции проводятся в специальных печах при высокой температуре (около C).

3. Диффузия – процесс внедрения примесей в пластину полупроводника. Проводится, как и эпитаксия, в специальных печах при высокой температуре.

4. Термическое окисление кремния применяется для получения диэлектрической пленки SiO2, выполняющей функцию защиты поверхности подложки и встроенных в нее элементов, функцию подзатворного диэлектрика в МДП-транзисторах или функцию маски, через окна которой производятся необходимые операции при создании элементов.

5. Комплекс фотолитографических операций включает в себя нанесение на окисленную пластину кремния тонкого слоя светочувствительной эмульсии (фоторезиста), засвечивание этого слоя через фотошаблон с рисунком элементов, проявление, закрепление фоторезиста, вскрытие необходимых окон на поверхности окиси кремния путем химического травления.

Читайте также:  Как сделать модель молекулы

6. С целью создания соединений между элементами на диэлектрическую пленку со вскрытыми под выводы окнами наносится тонкий слой алюминия, который затем в ненужных местах удаляется с помощью фотолитографии. При многоуровневой металлизации для изоляции одного слоя межэлементных соединений от другого применяется напыление изоляционных пленок.

Гибридные интегральные схемы состоят из пленочных пассивных элементов (резисторов, конденсаторов) и активных компонентов в виде бескорпусных полупроводниковых микросхем, размещенных на единой диэлектрической подложке (ситалл, стекло, керамика) под одним защитным корпусом. Пленочные пассивные элементы по сравнению с полупроводниковыми имеют лучшие эксплуатационные свойства (большую точность, меньший температурный коэффициент, больший диапазон типономиналов). Пленки (резистивные, диэлектрические, проводящие) получают путем осаждения соответствующего материала из паровой или газовой фазы. Для резистивных пленок используется хром, нихром, тантал, металлокерамика; для диэлектрических пленок – моноокись кремния, окислы титана, титанад бария; для проводящих пленок – алюминий, медь, никель. Гибридная технология чаще всего применяется при создании прецизионных аналоговых микросхем и в мелкосерийном производстве. Гибридные ИС уступают полупроводниковым по плот­ности упаковки элементов.

В соответствии с принятой системой (ГОСТ 11073915-80) условное обозначение (маркировка) интегральных схем состоит, как и полупроводниковых приборов, из четырех элементов.

Элемент I представляет собой одну цифру, указывающую на конструктивно-технологическое исполнение: 1, 5, 7 – полупроводниковые; 2, 4, 6, 8 – гибридные; 3 – прочие.

Элемент II включает в себя две–три цифры и обозначает номер серии.

Элемент III состоит из двух букв и обозначает функциональную подгруппу и вид.

Элемент IV состоит из одной или нескольких цифр и указывает на порядковый номер разработки ИС в данной серии.

16. (1.6) Типы логики интегральных схем. Наиболее распространённые технологии построения логических элементов

Для современной схемотехники характерно широкое использование базисов И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Для их реализации логические элементы строят, как правило, из двух частей: части схемы, выполняющей операции И или ИЛИ(так называемой входной логики), и инвертора, выполняющего операцию НЕ. Входная логика может быть выполнена на различных полупроводниковых элементах: диодах, биполярных и полевых транзисторах. В зависимости от вида полупроводниковых элементов, применяемых для изготовления входной логики и инверторов, различают:

• ДТЛ— диодно-транзисторную логику;

• ТТЛ— транзисторно-транзисторную логику;

• ТТЛШ— ТТЛ с диодами Шоттки;

• ЭСЛ— эмиттерно-связанную логику;

• И 2 Л— интегральную инжекционную логику;

• КМОП— логику на комплементарных парах полевых транзисторов;

• ИСЛ(GaAs) — истоково-связанная логика с управляющим затвором Шоттки.

Наиболее широкое применение в настоящее время имеют базовые элементы ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ и КМОП.

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; Нарушение авторского права страницы

Читайте также:  Игры бегающий динозавр в гугле играть

Большая интегральная схема

Большие интегральные схемы с плотностью размещения компонентов до десятков тысяч транзисторов в кристалле позволяют значительно повысить эффективность управляющих цифровых систем. В то же время осуществление логических устройств на БИС характеризуется сложностью выполнения соединений между активными компонентами БИС. Это приводит к разработке узкоспециализированных и заказных БИС, что значительно повышает стоимость устройств с жесткой структурой. [1]

Большая интегральная схема ( БИС), способная выполнять функции центрального процессора. [2]

Большие интегральные схемы , имея в своем составе несколько тысяч компонентов, уже не являются функциональным элементом в полном смысле этого слова ( покупным изделием), а являются неотъемлемой частью проектируемого изделия. Для многих изделий приборостроения разработка таких специализированных БИС является оправданной и экономически целесообразной. [3]

Большие интегральные схемы ( БИС) обычно строятся на работающих в режиме обогащения полевых МОП-транзисторах одной полярности. Это позволяет сократить несколько стадий технологического процесса по сравнению с КМОП-технологией и обеспечить более высокую плотность размещения элементов в кристалле, чем при биполярной или КМОП-технологии. Поскольку такие БИС имеют широкое распространение, необходимо знать, как сопрягаются меЖДУ собой элементы МОП и ТТЛ ( или КМОП) и как входы и выходы МОП элементов соединяются с внешними схемами на дискретных компонентах. [4]

Большая интегральная схема , выполняющая функции центрального процессора. [5]

Большие интегральные схемы ( БИС) широко применяют при построении микропроцессоров ( МП) — программно-управляемых устройств для обработки цифровой информации. Совокупность МП и других интегральных микросхем, совместимых по конструктивно-технологическому исполнению и предназначенных для совместного применения, образует микропроцессорный комплект. К классу МП-систем относят микроЭВМ, состоящие из микропроцессора, запоминающих устройств на полупроводниковых элементах и устройств связи с периферийной аппаратурой. [6]

Большие интегральные схемы — оставлен в объеме первого издания книги по той причине, что подготовленный авторами новый материал по вопросам проектирования и применения БИС оказался обширным, своеобразным и может быть представлен в виде отдельной монографии. [7]

Большая интегральная схема ( БИС) — полупроводниковая интегральная схема с высокой степенью интеграции, имеющая, как правило, многоуровневую коммутацию элементов. [8]

Большая интегральная схема представляет собой сложную полупроводниковую микросхему с высокой степенью интеграции. [9]

Большие интегральные схемы с плотностью размещения1 компонентов до десятков тысяч транзисторов в кристалле позволяют значительно повысить эффективность управляющих цифровых систем. В то же время осуществление логических устройств на БИС характеризуется сложностью выполнения соединений между активными компонентами БИС. Это приводит к разработке узкоспециализированных и заказных БИС, что значительно повышает стоимость устройств с жесткой структурой. [10]

Большие интегральные схемы , как и простые микросхемы, характеризуются совокупностью функциональных и электрических параметров. Отличительной особенностью БИС является возможность реализации сложных блоков, субблоков и даже целых электронных устройств. Поэтому они, как правило, не обладают широкой универсальностью и предназначаются для конкретных типов аппаратуры. [11]

Читайте также:  Удаление приложения на андроид которое не удаляется

Большие интегральные схемы на МДП транзисторах характеризуются значительно меньшим потреблением мощности как по цепям питания, так и по цепям управления. Потребление мощности в динамических и особенно в схемах на МДП транзисторах с каналами взаимодополнительных типов проводимости на несколько порядков меньше, чем в биполярных схемах. В частности, динамическое п-канальное МДП ОЗУ в режиме запись — считывание потребляет ilOO мкВт / бит, а в режиме хранения всего 1 мкВт / бит, для К-МДП схем потребление мощности в режиме хранения достигает 1 нВт / бит. [12]

Большие интегральные схемы — БИС ( более 1000 компонентов) — используются в качестве запоминающих и арифметическо-логических устройств. При создании БИС используются МДП-структуры: М ( металл), Д ( диэлектрик), П ( полупроводник), обеспечивающие более простое изготовление, большую надежность и увеличение степени интеграции. При изготовлении БИС очень сложно соединять между собой большое число элементов в одном кристалле или на одной подложке, поэтому в ряде случаев соединение производят по многоуровневой ( иерархической) системе. [13]

Большие интегральные схемы ( БИС) представляют собой сотни схем, образованных в одном кристалле полупроводникового материала и объединенных внутренними связями в блок, выполняющий сложную электрическую функцию. БИС создаются на основе биполярных транзисторов и МОП-структуры. [14]

Большие интегральные схемы также изготовляют в объеме одного кристалла. [15]

Сложная интегральная схема с большой степенью интеграции. БИС создают методами планарной технологии (от английского planar – плоский, ровный) путём формирования их элементов с одной (рабочей) стороны полупроводниковой пластины (подложки). Планарная технология основана на создании в приповерхностном слое полупроводника монокристаллической пластины областей с различным типом проводимости, в совокупности образующих структуру интегральной схемы. Такие области создаются местным введением в подложку специальных примесей. Все эти области имеют выход на одну сторону подложки, что позволяет осуществить их коммутацию в соответствии с заданной схемой при помощи плёночных металлических проводников. Наибольшее число БИС создаётся на основе МДП-структуры (металл – диэлектрик – полупроводник-структура), представляющей собой упорядоченную совокупность тонких (менее 1 мкм) слоёв металла и диэлектрика, нанесённых на полупроводниковую пластину. Применяется для создания на её основе транзисторов, конденсаторов, приборов с зарядовой связью, фотоэлектронных умножителей и др. Цифровые БИС на основе МДП-структур содержат от 1000 до 10 000 элементов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9908 — | 7691 — или читать все.

Ссылка на основную публикацию
Что делать если ничего не скачивается
Сегодняшняя статья будет посвящена такой стандартной и даже банальной проблеме, как нежелание браузера сохранять файлы с интернета. Вроде как все...
Часы с функцией диктофона
Классические часы с секундной стрелкой; Цифровые часы (поддержка 12/24ч форматов, для смены формата сделайте двойной тап по цифрам); Диктофон (поддержка...
Часы с которых можно звонить детские
Ребенка, который самостоятельно посещает школу или гуляет с друзьями, подстерегает много опасностей. Решить эту проблему помогут технологичные детские умные часы...
Что делать если перегревается процессор на ноутбуке
Когда сильно греется процессор ноутбука, следует сначала проверить всё ли в порядке с его программным обеспечением. Если проверка ПО не...
Adblock detector