Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Fujitsu/B19830922Elc013.shtml

Трехмерные ИС и связанные с ними перспективы

Трехмерные интегральные схемы, изготовленные на основе КНИ-структур, могут проложить путь к созданию СБИС с еще более высокой плотностью упаковки элементов. Нобуо Сасаки и его сотрудники из фирмы Fujitsu Ltd. (Кавасаки) считают, что расположенные друг над другом МОП-структуры могут быть изготовлены по методу, который позволяет создавать больше двух уровней транзисторов. Метод, возможно, подойдет для создания новых структур, которые будут изготовляться в очень больших количествах: ЗУ и, вероятно, вентильных матриц, если их можно будет программировать электрически или их «индивидуализация» будет осуществляться только в верхнем слое. Исследователи представили описание экспериментальной К/МОП ИС на XV Конференции по полупроводниковым приборам и материалам, проходившей с 30 августа по 1 сентября в Токио.

Для изготовления расположенных в основном слое p-канальных МОП-транзисторов с поликремниевыми затворами используются обычные технологические методы. Затем эти транзисторы покрываются толстым слоем фосфоросиликатного стекла, которое оплавляется для получения достаточно ровной поверхности, служащей основанием для приборов второго уровня. Затем наносится тонкий слой нитрида кремния, препятствующий диффузии фосфора из фосфоросиликатного стекла в расположенный во втором уровне слой кремния во время лазерного облучения и последующих технологических операций.

Изготовление активного слоя для приборов второго уровня начинается с нанесения на нитрид кремния слоя поликристаллического кремния толщиной 0,4 мкм. Этот поликремниевый слой рекристаллизуется во время облучения сканирующим лучом 5-Вт аргонового лазера, работающего в непрерывном режиме.

Интегральная схема нагревается на воздухе до 450°С, и луч лазера диаметром 40 мкм сканирует ее поверхности со скоростью 12 см/с. Затем на рекристаллизованной пленке травится рисунок и создаются КНИ-транзисторы верхнего уровня.

В экспериментальной трехмерной ИС, изготовленной по КНИ-технологии, можно создавать два и более уровней с транзисторными структурами. Исследователи го
В экспериментальной трехмерной ИС, изготовленной по КНИ-технологии, можно создавать два и более уровней с транзисторными структурами. Исследователи говорят, что этот метод указывает путь создания СБИС с еще более высокой плотностью упаковки элементов с использованием обычных технологических процессов.

Исследователи фирмы Fujitsu создали семикаскадный кольцевой генератор, в котором МОП-транзисторы имеют каналы длиной 2 и шириной 18 мкм. Такие размеры элементов вполне подходят для создания СБИС. Задержка при распространении сигнала через один каскад, как показали измерения, составила 430 пс, что можно считать высокой скоростью для К/МОП ИС.

Пороговые напряжения n-канальных КНИ-транзисторов составляют 1,2 В, в то время как для расположенных в подложке р-канальных МОП-транзисторов они равны —0,8 В. Это почти то же, что и у обычных К/МОП-элементов, сконструированных так, чтобы обеспечивалась совместимость с ТТЛ ИС. Подвижность под действием поля в р-канальных приборах имела обычное значение, а для n-канальных КНИ-транзисторов она была, возможно, на 40% меньше, чем для аналогичных приборов, изготовленных на обычных монолитных подложках.

Сасаки и его коллеги сообщают, что нет принципиальных причин, по которым нельзя было бы увеличить число активных уровней. Однако при этом им надо будет использовать фосфоросиликатное стекло, оплавляющееся при температуре более низкой, чем 1050°С, при которой плавилось стекло, примененное в изготовленных экспериментальных приборах. Такое усовершенствование позволит превратить нежелательную диффузию импланитированных легирующих примесей в процессе оплавления слоя стекла над вторым уровнем [р.92].

Чарлз Коэн

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 56, No.19 (675), 1983г - пер. с англ. М.: Мир, 1983, стр.15

Electronics Vol.56 No.19 September 22, 1983 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ЭЛЕКТРОНИКА ЗА РУБЕЖОМ

Тема:     Япония





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Fujitsu/B19830922Elc013.shtml