Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/TI/A19841008Elc002.shtml

«Сандвичи» из поликристаллического кремния для 3-мерных схем

В конце концов подложки со структурой кремний-на-изоляторе могут оказаться одним из лучших средств для создания трехмерных полупроводниковых интегральных схем. Размещение схем одна над другой в два слоя, выполненных из монокристаллического кремния и разделенных окисной изоляцией, позволит сэкономить полезную площадь.

Но до этого еще довольно далеко. Тем временем исследователи фирмы Texas Instruments Inc. в Далласе продолжают успешно разрабатывать свою технологию и приближаться к поставленной цели. Эта технология позволяет разместить транзисторы с менее высокими требованиями к характеристикам в тонком слое поликристаллического кремния. Затем эти тонкопленочные поликристаллические транзисторы располагаются поверх обычных транзисторов, выполненных в монолитном кремнии.

С применением современных технологических процессов 3-мерная интеграция с поликремнием кажется более простой, чем использование двух монокристаллических слоев КНИ. Разработчики фирмы TI уже изготовили экспериментальные ИС на 64К двух типов, чтобы проверить надежность тонкопленочных поликристаллических транзисторов в запоминающих устройствах с высокой плотностью упаковки.

Ученые фирмы TI убеждены, что для динамических ЗУПВ однотранзисторные ячейки памяти, служившие основой поколения ЗУ емкостью 4К, окажутся нежизнеспособными при плотностях на уровне 4 Мбит. Подобные ячейки, как полагают ученые, или приведут к большим размерам ИС (со стороной примерно 5 мм), или потребуют минимальных деталей структуры — настолько мелких, что величины емкостей окажутся «жертвами» воздействий альфа-частиц. Даже расположенные в углублениях конденсаторы, может быть, не помогут разработчикам динамических ЗУПВ добиться получения экономически выгодных ИС, считает Деннис Басе, директор конструкторско-технологического полупроводникового центра фирмы TI в Далласе.

Поэтому лаборатория экспериментирует со схемами ЗУПВ, выполненными по технологии, называемой в лаборатории технологией 3-мерной поперечной инжекции с формированием двух электродов (TITE). Эти схемы похожи на ячейки с плавающим затвором, используемые в стираемых программируемых ПЗУ. Однако ЗУПВ со структурой TITE имеет дополнительный транзистор в тонком слое поликремния (см. рисунок). Этот транзистор управляет подачей заряда записи на накопительное устройство — протяженный плавающий затвор. В стираемом программируемом ПЗУ прохождение носителей к плавающему затвору обеспечивается лавинным током. В ЗУ обоих типов заряд на плавающих затворах изменяет пороговое напряжение ячеек, обозначая элемент данных.

Как утверждает Басе, ЗУПВ со структурой TITE позволят уменьшить требуемую площадь в 2—2,5 раза по сравнению с обычными однотранзисторными ячейками динамических ЗУПВ; данная концепция пока находится в стадии разработки и считается очень перспективной для схем памяти на 4 Мбит. В настоящее время в лаборатории испытываются ЗУПВ со структурой TITE на 64К.

В сфере статической памяти исследователи фирмы TI изготовили ЗУПВ на 8К 8-разрядных слов, используя новую составную К/МОП-схему. Каждая ячейка статического ЗУПВ содержит два сделанных из тонкослойного поликристаллического кремния транзистора (всего в ячейке шесть транзисторов). Как отмечает Басе, в результате обеспечивается экономия площади на 30—40% по сравнению с обычными схемами. В связи с тем, что в поликремнии подвижность носителей в 10 раз ниже, чем в монолитном кремнии, только р-канальные нагрузочные транзисторы выполняются во втором слое, расположенном над высококачественными n-канальными формирователями.

Для снижения токов утечки и уменьшения пороговых напряжений МОП-структур в поликремнии специалисты фирмы TI применяют пассивирование водородом. Такое пассивирование объединяет свободные связи частиц в поликристаллическом кремнии, уменьшая поверхностный заряд.

Дж. Роберт Лайнбек

Родительская статья:

Скрытый слой окисла — этап на пути к КНИ ИС

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 57, No.20 (701), 1984г - пер. с англ. М.: Мир, 1984, стр.4

ElectronicsWeek Vol.57 No.25 October 01, 1984 A McGraw-Hill Publication

ElectronicsWeek Vol.57 No.26 October 08, 1984 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Полупроводниковая техника





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


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/TI/A19841008Elc002.shtml