Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/D19840405Elc027.shtml

Вторжение высококачественной К/МОП-технологии в сферу производства динамических ЗУ с произвольной выборкой

УДК 621.3.049.774.2:681.327.2

Кен Ю (Ken Yu)
Фирма Intel Corp. (Алоха, шт.Орегон)

Рон Хван (Ron Chwang)
Фирма Intel Corp. (Алоха, шт.Орегон)

Амр Мохсен (Amr Mohsen)
Фирма Intel Corp. (Алоха, шт.Орегон)

Ken Yu, Ron Chwang, Amr Mohsen. Dynamic-RAM fabrication poised for continuing C-H-MOS invasion, pp.121—124.

Рассмотрена современная ситуация в области динамических ЗУ с произвольной выборкой с высокой плотностью упаковки. Показано, что уже в следующих поколениях этих ЗУ на смену n-канальным МОП-приборам, вероятно, придут приборы, изготавливаемые по высококачественной К/МОП-технологии с карманами n-типа и p-канальными матрицами памяти.

Вполне возможно, что технология К/МОП ИС будет ведущей технологией 1980-х годов, однако вопрос о конкретном варианте этой технологии, который станет основным, еще требует своего решения. Наибольшие шансы на это имеет базовая К/МОП-технология с подложками n-типа и карманами р-типа, так как она была разработана значительно раньше всех остальных вариантов. Однако сейчас все большую популярность приобретает применение К/МОП-технологии с карманами n-типа в производстве динамических ЗУ с произвольной выборкой, так что К/МОП-технология завоевывает «территории», до сих пор находившиеся в полновластном владении n-канальной МОП-технологии.

Главная причина этого недавнего расширения сферы влияния К/МОП-технологии с карманами n-типа состоит в том, что переход от высококачественной n-канальной МОП-технологии с малыми размерами элементов к высококачественной К/МОП-технологии в данном случае осуществляется очень просто и гладко. Это было успешно продемонстрировано на примере технологии быстродействующих К/МОП-схем, в которой изготовление К/МОП-схем реализуется просто как развитие и дополнение исходной технологии n-канальных МОП-схем. К настоящему времени по этой технологии уже выпускаются несколько типов микропроцессоров.

В C-H-MOS-технологии базовая H-MOS-структура интегральных схем дополняется карманом и p-канальными транзисторами в нем, поэтому в таких схемах полностью сохраняются высокие рабочие характеристики оптимизированных n-канальных приборов и дополнительно проявляется свойственное К/МОП-схемам малое потребление мощности. Технологические преимущества данного подхода еще более впечатляющи. В C-H-MOS- и H-MOS-технологиях используются одинаковый исходный материал подложки и большинство одинаковых технологических операций, поэтому дополнительная нагрузка на технологическую линию по выпуску H-MOS-схем получается минимальной, а время разработки и освоения новой технологии соответственно сокращается. Тем не менее К/МОП-технология, базирующаяся на II-MOS-технологии, содержит на 20% больше технологических операций. Это вполне приемлемая плата за освоение тех новых приложений, на которые ориентирована C-H-MOS-технология. В число наиболее вероятных приложений этой технологии входят микроконтроллеры для систем с аварийным батарейным резервированием питания и быстродействующие статические ЗУПВ.

При изготовлении динамических ЗУПВ замена сложных n-канальных периферийных динамических схем статическими К/МОП-схемами сокращает число тактовых импульсов, требующихся для работы ЗУ. Эта замена также решает проблемы средней и максимальной потребляемой мощности, связанные с тем, что в каждом новом поколении динамических ЗУПВ количество дешифраторных каскадов, возбудителей словарных линий и усилителей считывания возрастает в четыре раза, а также увеличиваются все емкостные нагрузки. В динамических К/МОП ЗУПВ количество тактовых генераторов сокращается, что само по себе позволяет получить некоторый выигрыш в быстродействии; кроме того применение К/МОП-схем должно расширить область работоспособности схем памяти и сократить продолжительность проектирования и подготовки производства новых приборов.

Наиболее прямой путь к созданию динамических К/МОП ЗУПВ — это применение структур на подложках p-типа с карманами n-типа, которые получаются, если сохранить без изменений n-канальную матрицу запоминающих элементов, а все периферийные схемы заменить на маломощные К/МОП-схемы. Такой подход дает вполне приемлемые результаты при информационной емкости 64К и 256К. Главные задачи здесь состоят в том, чтобы полностью использовать все возможности К/МОП-схем и обеспечить эффективные решения проблем, возникающих при уменьшении длины каналов и толщины затворного окисла, — проблем пропорциональной миниатюризации схемных элементов для будущих поколений динамических ЗУПВ. Решение указанных задач требует тщательного изучения конструкции и работы запоминающего элемента и тех существенных ограничений, на которые можно натолкнуться при его миниатюризации.

«Второе открытие» p-канальных запоминающих элементов

В К/МОП-технологии с монолитными подложками матрицу запоминающих элементов можно выполнить либо в кармане, либо непосредственно в исходной подложке. Матрицы n-канальных запоминающих элементов на подложках р-типа, используемые в n-канальных МОП ЗУ, отлично зарекомендовали себя в приборах памяти емкостью от 4К до 256К. Но уже на уровне информационной емкости 256К и при уменьшении длины канала транзистора до 1 мкм в n-канальных матрицах памяти возникают проблемы, связанные с физикой работы прибора.

В число этих проблем входят восприимчивость к случайным сбоям, коллектирование свободных носителей заряда и ухудшение изоляции приборов. Данные проблемы свидетельствуют о том, что, возможно, при более высокой информационной емкости n-канальные МОП-приборы уже не являются лучшими элементами для матриц памяти в ЗУПВ.

Самая первая проблема, с которой столкнулись разработчики динамических ЗУПВ, — это воздействие ударов альфа-частиц на хранимую в элементах информацию. Восприимчивость к случайным сбоям стала главным недостатком первого поколения динамических ЗУПВ емкостью 64К и заставила как изготовителей приборов памяти, так и разработчиков систем срочно искать способы борьбы с этим недостатком — например, такие, как увеличение размеров кристаллов с целью повышения размера запоминающего элемента и величины хранимого в нем заряда (однако такой подход использовался в отрасли редко). После интенсивных исследований и разработок случайные сбои были в конечном счете взяты под контроль. Сделать это удалось благодаря уменьшению толщины диэлектрика под затворами хранения информации и применению защитных покрытий для кристаллов или схем исправления ошибок на системном уровне.

Однако разработчики будущих поколений динамических ЗУПВ могут использовать в качестве встроенных средств защиты кристаллов памяти от случайных сбоев отражательные барьеры для неосновных носителей. Простейший такой барьер в К/МОП-схемах — это потенциальный барьер обратно смещенного pn-перехода, который имеется у любой матрицы запоминающих элементов, выполненной в кармане (рис.1). Большинство избыточных паразитных носителей, образующихся при ударах альфа-частиц, отражаются от этого перехода, образованного карманом n-типа и подложкой p-типа, и не оказывают влияния на запоминающий элемент.

Матрица p-канальных запоминающих элементов размещена в кармане n-типа. Обратно смещенный переход между карманом n-типа и подложкой р-типа значительно
Рис.1. Матрица p-канальных запоминающих элементов размещена в кармане n-типа. Обратно смещенный переход между карманом n-типа и подложкой р-типа значительно уменьшает воздействие ударов альфа-частиц на запоминающие элементы матрицы. Минимальный размер элементов в матрице составляет вего 1,5 мкм.

Такой барьер на основе pn-перехода всегда имеется в структуре К/МОП-схем, и для его изготовления не требуется дополнительных операций Получаемое при этом уменьшение частоты случайных сбоев убедительно свидетельствует в пользу изготовления матрицы запоминающих элементов в кармане. Два других аргумента убедительно говорят о том, что такая матрица должна быть выполнена на р-канальных транзисторах в кармане n-типа. Первый аргумент, относящийся к будущим динамическим ЗУПВ, касается необходимости дальнейшего уменьшения размеров их элементов. С уменьшением размеров запоминающего элемента необходимо соответственно уменьшать и толщину изолирующего защитного окисла. В то же время любая попытка уменьшить толщину этого окисла увеличивает опасность возникновения паразитных электрических связей между соседними элементами, способных вызвать преждевременную потерю информации.

В динамических ЗУПВ ток утечки между запоминающими элементами должен быть меньше пиксампера, что предъявляет очень жесткие требования к изолирующим свойствам защитного окисла. Для сравнения можно отметить, что в периферийных схемах ЗУ обычно вполне допустимы токи утечки величиной до 1 нА; особенно это относится к логическим К/МОП-схемам.

Традиционный метод подавления утечек между запоминающими элементами, который обычно использовали конструкторы ЗУ, — увеличение исходной концентрации прихмеси в подложке. Оно ограничивает распространение обедненных областей pn-переходов, разделенных участком защитного окисла, и тем самым повышает напряжение сквозного обеднения между этими переходами. По данной причине матрица запоминающих элементов, выполненная в кармане n-типа, имеет бесспорное преимущество по сравнению с матрицей в кармане p-типа, так как фосфор имеет тенденцию накапливаться в приповерхностной области под защитным окислом, а бор обычно поглощается защитным окислом, и его концентрация в кремнии под окислом уменьшается. Прямо противоположные характеристики фосфора и бора вызывают существенно различные перераспределения концентрации примесных атомов под защитным окислом. По сравнению : матрицей памяти на n-канальных приборах p-канальная матрица запоминающих элементов сразу же получается по существу самоизолированной. Для реализации этого преимущества р-канальных приборов на практике не требуется даже никаких дополнительных технологических операций. Экспериментальные исследования показывают, что в умеренно легированном кармане n-типа отличную изоляцию переходами можно получить даже при расстояниях между переходами менее 1 мкм.

Второе принципиальное преимущество матриц памяти на p-канальных приборах в карманах n-типа связано с характеристиками p-канального вентиля передачи. В высококачественной К/МОП-технологии р-канальные транзисторы обычно играют «вторые роли» по сравнению с n-канальными и при одинаковой величине отношения ширины канала к его длине развивают примерно вдвое меньше управляющие токи. Однако р-канальные транзисторы имеют значительно лучшие характеристики при повышенных напряжениях, чем n-канальные.

1-мкм n-канальный МОП-транзистор, изготовленный по технологии C-H-MOS III, имеет пробивное напряжение сток-исток всего около 8 В (рис.2,а), тогда как p-канальный транзистор с 1-мкм каналом успешно противостоит пробою до напряжения величиной 20 В (рис.2,б). Одно из ограничений, препятствующих уменьшению размеров приборов, связано с увеличением тока подложки, генерируемого в результате ударной ионизации носителей вблизи стоковой области. Этот ток подложки может вносить свой вклад на начальной стадии пробоя в цепи сток-исток, включая паразитный биполярный транзистор, образованный стоком, подложкой и истоком. Коэффициент ударной ионизации у электронов значительно больше, чем у дырок, поэтому такой пробой за счет действия паразитного-транзистора в n-канальных приборах проявляется значительно сильнее, чем в p-канальных. Более высокий коэффициент ионизации электронов дает свой вклад и в другой паразитный побочный эффект: в сдвиг порогового напряжения вследствие захвата горячих электронов ловушками в окисле. Действительно, эти два физических эффекта — пробой в цепи сток-исток и захват горячих электронов — устанавливают предел уменьшения длины канала для n-канальных транзисторов при рабочих напряжениях 5 В, равный 1 мкм. В то же время для p-канального-транзистора с 1 мкм каналом эффект сдвига пороговых напряжений проявляется чрезвычайно слабо, а сам прибор выдерживает рабочие напряжения значительно выше 5 В и имеет пренебрежимо малый ток.


Рис.2. В n-канальных транзисторах пробой в цепи сток-исток происходит при напряжении около 8 В, тогда как для з-канальных транзисторов, изготовленных по C-H-MOS-технологии, соответствующее пробивное напряжение составляет примерно 20 В (б).

Поэтому C-H-MOS-технология представляет собой отличную основу для создания динамических К/МОП ЗУПВ. Однако для выполнения всех требований по плотности упаковки и рабочим характеристикам, предъявляемым к динамическим К/МОП ЗУПВ емкостью 256К, необходимы некоторые существенные усовершенствования исходного технологического процесса (см. таблицу). Для уменьшения минимальных размеров элементов с 3 до 1,5 мкм необходимо при формировании наиболее важных слоев структуры использовать установки непосредственного пошагового репродуцирования и сухое травление. Включение в структуру второго слоя поликремния увеличивает количество фотошаблонов до 11, но зато позволяет получить эффективную топологию запоминающего элемента с высокой плотностью упаковки.

Отличия технологии C-H-MOS III от технологии C-H-MOS

Показатель

C-H-MOS

C-H-MOSIII

Подложка

p-типа

p-типа

Количество фотошаблонов

10

11

Количество слоев поликремния

1

2

Минимальный геометрический размер

3 мкм

1,5 мкм

Геометрические параметры транзистора (tQ X/Le)

40 нм/1,6 мкм

25 нм/1 мкм

Сухое травление

Контакты

Контакты, поликремний и металл

Резервирование

Электрическое

Приложения

Логические БИС и СБИС

Динамические ЗУПВ емкостью 64К и 256К

Транзисторы обоих типов — n- и p-канальные — выполнены с каналом длиной 1 мкм, благодаря чему схемы, изготавливаемые по технологии C-H-MOS III, имеют весьма приличную величину произведения быстродействие × мощность. В C-H-MOS-технологии задержки вентилей (400 пс) равны задержкам вентилей, изготавливаемых по технологии H-MOS, но зато величина произведения быстродействие × мощность у них в пять раз меньше, чем у n-канальных схем. В технологии C-H-MOS III задержки уменьшены до 200 пс/вентиль, а величина произведения быстродействие × мощность — до 0,01 пДж/вентиль; кроме того, в этой технологии уменьшена сложность выполняемых в составе кристалла приборов.

Изготовление динамических C-H-MOS ЗУПВ

На примере динамического ЗУПВ 51C64 продемонстрированы все главные принципы построения схем на основе К/МОП-приборов. В этом быстродействующем приборе памяти емкостью 64К достигнуты возможности, недоступные для n-канальной МОП-технологии. Его главные достоинства — это частота случайных сбоев, в наихудшем случае не превышающая 10-8 ч-1 и полученная без нанесения защитных покрытий на кристалл, высокое доступное быстродействие, небольшое потребление мощности в режиме обращения, микроваттное потребление мощности в режиме хранения и специальный скоростной режим последовательной выборки.

Все эти возможности реализованы в кристалле площадью 17 мм2 (19,3 мм2 вместе с каналами для скрайбирования). Это заметно меньше площади большинства кристаллов n-канальных МОП ЗУПВ. В кристалле использована классическая конструкция матрицы памяти со спаренными разрядными линиями. Сама матрица памяти емкостью 64К организована в четыре блока по 16К каждый, которые разделены строчными и столбцовыми дешифраторами. Малая величина отношения емкости разрядной линии к емкости запоминающего элемента (всего 7:1) позволяет обойтись без бутстрепных возбудителей словарных линий. Кроме того, промежуточные усилительные схемы (repeaters) уменьшают задержку в словарных линиях с 30 до 10 нс.

В конструкции ЗУПВ применено в общей сложности 512 усилителей считывания. Регенерация ЗУ выполняется по схеме с 256 циклами и 4-мс интервалом, а это означает, что в каждом данном цикле обращения должна включаться в активныи режим только половина матрицы памяти. По существу, это вдвое уменьшает полные токи заряда и разряда емкостей разрядных линий, что в еще большей степени снижает полное потребление мощности в кристалле.

Освободившись от такого неудобства, как статическая рассеиваемая мощность, разработчики динамических ЗУПВ могут теперь переключить все свое внимание на повышение быстродействия приборов памяти путем уменьшения количества тактовых импульсов настолько, насколько это возможно. Конечный результат совместного применения транзисторов с 1-мкм каналами, эффективных схем статической логики и компактного схемного кристалла есть быстродействующее динамическое ЗУПВ с типовым временем выборки, отсчитываемым от строба адреса строки, всего 70 нс и длительностью цикла TRP (предзаряда строки) меньше 40 нс. Таким образом, результирующее время цикла этого кристалла памяти может составлять всего 120 нс.

Дополнительное повышение быстродействия данного динамического ЗУПВ достигается с помощью специфичных для К/МОП-технологии статических столбцовых схем. После записи адреса строки во входной регистр дешифратора строки входная часть адресного буфера сразу же отпирается для приема адреса столбца, который следует ввести до подачи строба адреса столбца. Затем на отрицательном фронте строб-сигнала адреса столбца адрес столбца записывается во внутренние схемы кристалла памяти. Благодаря использованию статических К/МОП-схем все столбцовые схемы ЗУ после записи адреса не потребляют мощности. Поэтому после выборки строки можно очень быстро выбрать и считать 256 отдельных битов из разных столбцов в любой последовательности адресов и при любой длине битовой цепочки. По существу, это позволяет получить в данном динамическом ЗУПВ скоростной страничный или слоговый режим выборки. Время цикла выборки данных в таком режиме может составлять всего 65 нс, что дает эффективную частоту передачи данных примерно 16,5 МГц. Столь высокая частота выборки слова имеет важное значение для таких приложений, как графические терминалы.

Новое динамическое C-H-MOS ЗУПВ потребляет очень малую мощность. Его типовой ток питания в режиме обращения при длительности цикла 120 нс составляет всего 28 мА, а максимальный пиковый ток — 70 мА. При управлении сигналами с ТТЛ-уровнями ток питания в режиме пассивного хранения составляет менее 2 мА, Если же напряжение на входе RAS увеличить до уровня напряжения питания, то легко получить типичный для К/МОП-приборов сверхмалый ток питания в режиме хранения, составляющий менее 20 мкА. При работе в режиме пассивного хранения с входными сигналами с логическими К/МОП-уровнями единственным источником потребления мощности является тактовый генератор импульсов регенерации. Следовательно, у динамического ЗУПВ имеется еще одна особенность, ограничивающая потребление мощности при регенерации. При увеличении интервала регенерации до 64 мс эффективное потребление мощности при регенерации уменьшается в 16 раз. Благодаря малому току питания в режимах пассивного хранения и регенерации новые динамические ЗУПВ емкостью 64К являются вполне естественными претендентами на использование в портативной измерительной аппаратуре.

Ряд основных особенностей C-H-MOS-технологии вносит свой вклад в снижение частоты случайных сбоев в кристаллах памяти, изготовленных с ее помощью. Уменьшение динамической плотности тока и нулевая статическая плотность тока в алюминиевых соединительных проводниках по сравнению с n-канальными МОП ЗУ означают, что запас работоспособности ЗУ по электромиграции значительно возрастает — особенно важное качество при повышении уровня интеграции этих кристаллов.

Снижение частоты случайных сбоев до величины порядка 10-8 ч-1 позволяет повысить надежность на уровне систем. (Современный стандартный для отрасли показатель частоты случайных сбоев для n-канальных МОП ЗУ емкостью 64К составляет 10-6 ч-1.) Стократное улучшение этого показателя в ЗУ, изготовленном по C-H-MOS-технологии, можно отнести за счет увеличения емкости запоминающего элемента и защиты элементов отражающими барьерами. На системном уровне применение такого динамического ЗУПВ дает как минимум десятикратное увеличение среднего времени между отказами для систем с информационной емкостью до 10 Мбайт. Даже при введении схем исправления ошибок у этого ЗУ по-прежнему остается преимущество по надежности, хотя и несколько меньшее. Благодаря столь впечатляющим показателям по интенсивности случайных сбоев ЗУ отлично подходит для таких отказоустойчивых приложений, как медицинская электронная аппаратура или финансовые компьютерные системы.

Будущие динамические К/МОП ЗУПВ

Технология C-H-MOS III также позволяет воспроизвести все возможности динамических К/МОП ЗУПВ и на уровне информационной емкости 256К. Высокие частота передачи данных и доступная скорость выборки, микроваттный уровень потребляемой мощности в режиме хранения и высокая надежность — все это можно реализовать и в динамических ЗУПВ емкостью 256К. Как и в схеме памяти емкостью 64К, матрица памяти емкостью 256К выполнена в кармане n-типа, подключенном к положительному полюсу источника питания. Обратно смещенный pn-переход между карманом n-типа и подложкой ИС действует как барьер для неосновных носителей, изолируя запоминающие элементы от всех инжектируемых в подложку паразитных носителей и снижая частоту случайных сбоев под действием ударов альфа-частиц. Малый ток ударной ионизации в p-канальных вентилях связи запоминающих элементов, находящихся в пределах кармана n-типа, также способствует созданию более «спокойных» условий работы для матрицы памяти.

Усовершенствованный технологический процесс и конструкция приборов в технологии C-H-MOS III обеспечивают получение однотранзисторного p-канального запоминающего элемента с высокой плотностью упаковки и высокой величиной отношения емкости запоминающего конденсатора к площади элемента. Площадь этого элемента равна 70 мкм2, тем не менее запоминающий конденсатор имеет вполне солидную емкость 55 фФ. Узкие изолирующие промежутки, возможные благодаря повышенной концентрации фосфора на границе окисел — кремний в кармане n-типа, позволяют увеличить площадь, занимаемую запоминающим конденсатором в пределах запоминающего элемента.

Емкость запоминающего конденсатора увеличена еще и в результате применения новой технологии с коротким окисным «птичьим клювом» (0,2 мкм), тонкого затворного диэлектрика (толщиной менее 15 нм) и имплантации примеси в запоминающий элемент (рис.3). Благодаря высоким пробивным напряжениям p-канальных транзисторов эффективная генерация отрицательных управляющих напряжений с помощью бутстрепных каскадов позволяет сформировать такие сигналы управления вентилем связи запоминающего элемента, которые обеспечивают сохранение высоких характеристик этого транзистора. Полученное в итоге динамическое ЗУПВ емкостью 256К имеет в типовых режимах время выборки, отсчитываемое от сброса адреса строки, менее 100 нс, время цикла TR C 150 нс и время цикла в режиме ускоренной выборки 45 нс.

Сечение слоев этой структуры, изготовленной по технологии C-H-MOS III, показывает, что диэлектрик покрывает поверхность кармана n-типа (см. нижнюю час
Рис.3. Сечение слоев этой структуры, изготовленной по технологии C-H-MOS III, показывает, что диэлектрик покрывает поверхность кармана n-типа (см. нижнюю часть фотографии). Толщина этого диэлектрика составляет менее 15 нм.

История проектирования МОП-схем убедительно продемонстрировала превосходство статических К/МОП-схем и К/МОП-схем тактируемой логики перед n-канальными МОП-схемами динамической логики. Действительно, именно эта причина является главным стимулом для перехода от n-канальных МОП-схем к К/МОП-схемам. Но если для динамических ЗУПВ напряжение питания будет жестко зафиксировано на уровне 5 В, то тенденция к дальнейшей пропорциональной миниатюризации транзисторов затормозится. N-канальные приборы будут приближаться к своему пределу миниатюризации, которому соответствуют толщина затворного окисла 20 нм и эффективная (электрическая) длина канала 1 мкм. Для будущих поколений динамических ЗУПВ с напряжением питания 5 В повышение рабочих характеристик будет обеспечивать применение К/МОП-схем в сочетании с уменьшением постоянных времени соединительных линий путем перехода на более низкоомные материалы.

Другая проблема создания будущих динамических К/МОП ЗУПВ состоит в том, что К/МОП-приборы с уменьшенными размерами элементов сильнее подвержены эффекту защелкивания, чем предшествующие поколения К/МОП-приборов, так как у них уменьшены пробивные напряжения переходов и транзисторов. Еще более серьезную проблему представляет собой увеличение тока подложки в n-канальных транзисторах при длинах каналов, близких или равных предельной длине 1 мкм. Для будущих динамических C-H-MOS ЗУПВ предполагаемая величина тока подложки оказывается такой, при которой традиционные средства предотвращения защелкивания — тщательное проектирование топологии ИС и создание охранных колец — могут оказаться недостаточными.

Однако сейчас уже просматриваются два возможных решения этих проблем. Одно состоит в том, чтобы увеличить концентрацию примеси в p-подложке для уменьшения ее сопротивления. Другое предполагает выращивать на исходной p+-подложке эпитаксиальный слой p-типа. Главное препятствие для применения эпитаксиальной технологии — это высокая сегодняшняя стоимость пластин с эпитаксиальным слоем. Однако совершенствование производственной технологии эпитаксиальных пластин и постепенный спуск по «кривой обучения» в процессе массового производства могут в будущем обеспечить исходным пластинам с эпитаксиальным слоем сильные конкурентные позиции, а тем временем будет расширяться и применение p-канальных матриц памяти.

Технология динамических ЗУПВ, определяющая темпы роста показателей технологии сверхбольших интегральных схем по плотности упаковки, сложности схем и уровню массовости производства, наверняка попадает в расширяющуюся сферу влияния К/МОП-технологии. Развитие динамических ЗУПВ шло со скоростью примерно одно поколение за каждые три года. На смену исходной технологии изготовления p-канальных динамических ЗУПВ с поликремниевыми затворами емкостью всего 1К, в которой использовалось лишь пять операций фотолитографии, сегодня пришли технологические процессы изготовления динамических ЗУПВ емкостью 256К с двумя (или тремя) уровнями поликремния и 10—12 фотолитографическими операциями. Эта технология современных динамических ЗУПВ направлена на получение чрезвычайно неустойчивого баланса между все уменьшающейся величиной сигнала, растущей восприимчивостью к случайным сбоям, ограничениями на максимальную мгновенную мощность и возрастающим размером кристалла.

В прошлые годы ряд технологических и технических новшеств, в том числе нанесение защитных покрытий на кристалл, применение резервных элементов и нескольких типов n-канальных транзисторов с разными пороговыми напряжениями, позволили разработчикам динамических ЗУПВ успешно двигаться вперед по показателю информационной емкости даже с некоторым повышением быстродействия. Но теперь,. когда полупроводниковая промышленность уже находится на подступах к уровню информационной емкости 1 Мбит (и больше), дальнейшее развитие плотноупакованных динамических ЗУПВ требует крупных усовершенствований в их технологии и конструкции. Похоже, что именно это и даст возможность перейти к технологии К/МОП СБИС. После сменивших друг друга пяти поколений динамических ЗУПВ круг полностью замкнулся, и развитие вновь привело к p-канальным матрицам памяти, которые должны помочь решить современные проблемы создания еще более крупных динамических ЗУПВ.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 57, No.07 (688), 1984г - пер. с англ. М.: Мир, 1984, стр.35

Electronics Vol.57 No.07 April 5, 1984 A McGraw-Hill Publication

Ken Yu, Ron Chwang, Amr Mohsen. Dynamic-RAM fabrication poised for continuing C-H-MOS invasion, pp.121—124.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     К/МОП-технология





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


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/D19840405Elc027.shtml