2-lekciya ims lar tayarlaw texnologiyasi. Ims aktiv hám passiv elementleri reje

Diodlar. Diodlar bir р-n o’tiwge iye. Biraq bipolyar tranzistorli IMS lerde tiykarg’i struktura retinde tranzistor tan’lang’an, sonin’ ushin diodlar tranzistordin’ diod jalg’aniwi ja’rdeminde hasil qilinadi. Bunday jalg’aniwlardin’ bes variant bar. Eger diod jasaw ushin baza – emmiter o’tiwindegi р-n o’tiw qollanilsa, ol halda kollektor – baza o’tiwindegi р-n o’tiw u’zik boliwi kerek.
Rezistorlar. Bipolyar tranzistorli IMS lerde rezistor hasil qiliw ushin bipolyar transistor strukturasinin’ qandayda bir oblasti emmiter, kollektor yaki baza qollaniladi. Emmiter oblastlari tiykarinda kishi qarsiliqqa iye bolg’an rezistorlar hasil qilinadi. Baza qatlami tiykarinda orinlang’an rezistorlarda bir qansha u’lken qarsiliqlar alinadi.
Kondensatorlar. Bipolyar tranzistorli IMS lerde keri jo’neliste jiljig’an р–n o’tiwler tiykarinda jasalg’an kondensatorlar qollaniladi. Kondensatorlardin’ qa’liplesiwi jeke texnologiyaliq ciklda tranzistor ha’m rezistorlar tayarlaw menen bir waqittin’ o’zinde a’melge asiriladi. Demek olardi jasaw ushin qosimsha texnologiyaliq a’meller talap qilinbaydi.
MDYA – tranzistorlar. IMS lerde tiykarinan zatvori izolyaciyalang’an ha’m kanali indukciyalang’an MDYA – tranzistorlar qollaniladi. Transistor kanallari р- ha’m n– tu’rli boliwi mu’mkin. MDYA – tranzistorlar tek tranzistorlar retinde emes, ba’lki kondensatorlar ha’m rezistorlar retinde de qollaniladi, yag’niy ba’rshe sxema funkciyalari bir g’ana MDYA – strukturalarda a’melge asiriladi. Eger dielektrik retinde SiO₂ qollanilsa, ol halda bul tranzistorlar MOYA – tranzistorlar dep ataladi. MDYA – strukturalardi jaratiwda elementlerdi bir-birinen izolyaciya qiliw operaciyasi joq, sebebi qon’si tranzistorlardin’ istok ha’m stok oblastlari bir-birine bag’itlang’an ta’repte jalg’ang’an р-n o’tiwler menen izolyaciyalang’an. Sol sebspli MDYA – tranzistorlar bir-birine ju’da’ jaqin jaylasiwi mu’mkin, demek u’lken tig’izliqti ta’miyinleydi.
Bipolyar ha’m MDYA IMSler planar yaki planar – epitaksial texnologiyadа jasaladi.
Planar texnologiyadа n-р–n tranzistor strukturasin jasawda р–tu’rdegi yarim o’tkizgishli plastinanin’ bo’lek oblastlarina tesikleri bar bolg’an arnawli maskalar arqali jergilikli legirlew a’melge asiriladi. Betin iyelewshi kremniy eki oksidi SiO₂ oynaydi. Bul perdede arnawli usillar (fotolitografiya) ja’rdeminde aynasha dep ataliwshi tesikler qa’liplesedi. Aralaspalar yaki diffuziya (joqari temperaturada olardin’ koncentraciya gradient ta’sirinde aralaspa atomlarin yarim o’tkizgishli tiykarg’a kiritiw), yaki ionli legirlew ja’rdeminde a’melge asiriladi. Ionli legirlewde arnawli dereklerden aling’an aralaspa ionlari tezlesedi ha’m elektr maydanda fokuslenedi, tiykarg’a tu’sedi ha’m yarim o’tkizgishtin’ bet qatlamina sin’edi.
Planar texnologiyadа jasalg’an yarim o’tkizgishli bipolyar strukturali IMS u’lgisi ha’m omin’ ekvivalent elektr sxemasi 1 а, б - su’wrette keltirilgen.
Diametri 76 mmli jalg’iz tiykarda bir korpusli usilda bir waqittin’ o’zinde ha’r biri 10 nan 2000 g’a shekem element (tranzistorlar, rezistorlar, kondensatorlar) dan quralg’an 5000 mikrosxema jaratiw mu’mkin. Diametri 120 mm bolg’an olastinada onlap milliong’a shekemgi element jaylastiriwi mu’mkin.
Zamanago’y IMS ler aralaspali planar – epitaksial texnologiyadа jasaladi.
Bul texnologiya planar texnologiyadаn sonisi menen parq qiladi, ba’rshe elementler р– tu’rdegi tiykarda o’sirilgen n– tu’rdegi kremniy qatlaminda hasil qilinadi. pitaksia Epitaksiya dep kristall strukturasi tiykarg’isinnan bolg’an qatlam o’siriwge aytiladi.

а) б)
7.1 – su’wret.

Planar – epitaksial texnologiyadа jasalg’an tranzistorlar bir qansha tejemli, ha’mde planarlig’a qarag’anda jaqsilang’an parameter ha’m xarakteristikalarg’a iye.

Bunin’ ushin tiykarg’ eapitaksiyadan burin n⁺ - qatlam kiritiledi (7.2 - su’wret. Bul halda tranzistor arqali tok kollektordag’I joqari omli rezistordan emes, ba’lki kishi omliq n⁺ - qatlam arqali ag’ip o’tedi.

7.2 – su’wret.

Mikrosxema tu’rli elementlerdi elektrlik ta’repten birlestiriw ushin metallzaciyalaw qollaniladi. Metallzaciyalaw processinde altin, gu’mis, xrom yaki alyuminiyden juqa metal perdeler hasil qilinad. Kremniyli IMSlerde metallzaciyalaw ushin alyuminiyden ken’ paydalaniladi.

Sxemotexnikaliq belgilerine ko’rei mikrosxemalar eki klassqa bo’linedi.
IMS orinlap atirg’an yiykarg’I waziypa – elektr signali (tok yaki kernew) li ko’rinisinde berilip atirg’an informaciyani qayta islew esaplanadi. Elektr signallari u’ziliksiz (analog) yaki diskret (sanli) formada an’latiliwi mu’mkin.
Usi sebepli, analog signallardi qayta isleytug’in mikrosxemalar – analog integral mikrosxemalar (AIM), sanli signallardi qayta isleytug’inlari bolsa – sanli integral sxemalar (SIS) dep ataladi.
Sanli sxemalar tiykarinda a’piwayi tranzistorli gilt (ventil) sxemalar jatadi. Giltler eki turaqli jag’daydi iyelewi mu’mkin u’zilgen ha’m jalg’ang’an. A’piwayi giltler tiykarinda bir qansha quramali sxemalar jasaladi: logikaliq, biyturaqli, triggerli (iske tu’siriwshi), shifratorli, komporatorlar ha’m basqa, tiykarinan esaplaw texnikasinda qollanilatug’in. Olar sanli formada an’latilg’an informaciyani qabil qiliw, saqlaw, qayta islew ha’m uzatiw funkciyasin orinlaydi.
Integral mikrosxemalardin' quramaliliq da’rejesi component integraciya da’rejesi shamasi menen an’latiladi. Bul shama sanli IMSler ushin kristallda jaylasiwi mu’mkin bolg’an logikaliq ventiller sani menen belgilenedi.
100 den kem ventilge iye bolg’an IMSler kishi integraciya da'rejesine iye bolg'an IMSlerge kiredi. Orta da’rejeli IMSler 10², u’lken IMSler 10²10⁵, o’te u’lken IMSler 10⁵10⁷ ha’m ultra u’lken IMSler 10⁷ da'rejeden artiq ventillerden quraladi. Bunday klassipikaciyalaw sistemasi analog mikrosxemalar ushinda qabil qiling’an.