Ózbetinshe jumisi tayarladi: Qabilladi: Nókis 2023 Tema: Cifrlı integral sxemalardıń qabıqları Reje

Rezistorlar. Bipolyar tranzistorlı IMSlarda rezistor payda etiw ushın bipolyar tranzistor strukturasınıń qandayda bir tarawı : emitter, kollektor yamasa baza qollanıladı. Emitter tarawları tiykarında kishi qarsılıqqa iye bolǵan rezistorlar payda etinadi. Baza qatlamı tiykarında orınlanǵan rezistorlarda ádewir ulken qarsılıqlar alınadı.
Kondensatorlar. Bipolyar tranzistorlı IMSlarda keri baǵıtda jıljıǵan p-n ótiwler tiykarında jasalǵan kondensatorlar qollanıladı. Kondensatorlardıń qáliplesiwi birden-bir texnologiyalıq siklda tranzistor hám rezistorlar tayarlaw menen bir waqtıniń ózinde ámelge asıriladı. Sonday eken olardı soǵıw ushın qosımsha texnologiyalıq ámeller talap etińmeydi.
MDYa - tranzistorlar. IMSlarda tiykarlanıp zatvori izolyatsiyalangan hám kanalı induksiyalangan MDYa-tranzistorlar qollanıladı. Tranzistor kanalları p- hám n- túrli bolıwı múmkin. MDYa-tranzistorlar tek tranzistorlar retinde emes, bálki kondensatorlar hám rezistorlar retinde de qollanıladı, yaǵnıy barlıq sxema funksiyaları bir ǵana MDYa - strukturalarda ámelge asıriladı. Eger dielektrik retinde SiO2 qollanilsa, ol halda bul tranzistorlar MOYa-tranzistorlar dep ataladı. MDYa - strukturalardı jaratıwda elementlerdi bir- birinen izolyatsiya qılıw operatsiyası joq, sebebi qońsılas tranzistorlardıń istok hám stok tarawları bir-birine jónelgen tárepte jalǵanǵan p-n ótiwler menen izolyatsiyalangan. Usınıń sebepinen MDYa-tranzstorlar bir-birine júdá jaqın jaylasıwı múmkin, sonday eken úlken tıǵızlıqtı támiyinleydi.
Bipolyar hám MDYa IMSlar planar yamasa planar - epitaksial texnologiyada yasaladi.
Planar texnologiyada n-p-n tranzistor strukturasın soǵıwda p-túrdegi yarım ótkizgishli plastinaning bólek tarawlarına tesikleri ámeldegi bolǵan arnawlı maskalar arqalı jergilikli legirlash ámelge asıriladı. Maska rolin plastina sırtın egallovchi kremniy eki oksidi SiO2 oynaydı. Bul perdede arnawlı usıllar (fotolitografiya) járdeminde ayna dep atalıwshı tesikler qáliplesedi. Kiritpeler yamasa diffuziya (joqarı temperaturada olardıń konsentraciya gradienti tásirinde kiritpe atomların yarım ótkizgishli tıykarǵa kirgiziw), yamasa ionlı legirlash járdeminde ámelge asıriladı. Ionlı legirlashda arnawlı dereklerden alınǵan kiritpe ionları tezlashadi hám elektr maydanda fokuslanadilar, tıykarǵa túsediler hám yarım ótkizgishtiń sirt qatlamına singadilar.
Planar texnologiyada jasalǵan yarım ótkizgishli bipolyar strukturalı IMS úlgisi jáne onıń ekvivalent elektr sxeması 44 a, b - suwretde keltirilgen.
Diametri 76 mmli birden-bir tiykarda bir varakayiga usılda bir waqtıniń ózinde hár biri 10 nan 2000 element (tranzistorlar, rezistorlar, kondensatorlar ) den shólkemlesken 5000 mikrosxema jaratıw múmkin. Diametri 120 mm bolǵan plastinada o'nlab milliontagacha element jaylastırıw múmkin.
Zamanagóy IMSlar eritpeli planar - epitaksial texnologiyada yasaladi. Bul texnologiya planar texnologiyadan sonısı menen parıq etediki, barlıq elementler p-túrdegi tiykarda o'stirilgan n-túrdegi kremniy qatlamında payda etinadi. Epitaksiya dep kristall strukturası tıykarnikidan bolǵan qatlam ósiriwge aytıladı.

a) b)
1 – suwret.

Planar - epitaksial texnologiyada jasalǵan tranzistorlar talay qolaylı, hám de planarliga salıstırǵanda jaqsılanǵan parametr hám xarateristikalarga iye.

Onıń ushın tıykarǵa epitaksiyadan aldın n+ - qatlam kiritiledi (45 - súwret). Bul halda tranzistor arqalı tok kollektor daǵı joqarıomli rezitordan emes, bálki kishiomli n+ - qatlam arqalı aǵıp ótedi.

2 – suwret.

Mikrosxema túrli elementlerin elektr tárepten birlestiriw ushın metllizatsiyalash qollanıladı. Metallizatsiyalash processinde altın, gúmis, xrom yamasa alyuminiyden juqa metall perdeler payda etinadi. Kremniyli IMSlarda metallizatsiyalash ushın alyuminiyden keń paydalanıladı.

Sxemotexnik belgilerine kóre mikrosxemalar eki klasqa bólinedi.
IMS atqarap atırǵan tiykarǵı wazıypa - elektr signalı (tok yamasa kernew) ni kórinisinde berilip atırǵan informaciyanı qayta islew esaplanadı. Elektr signalları úzliksiz (analog) yamasa diskret (cifrlı ) formada ańlatılıwı múmkin.
Usınıń sebepinen, analog signallardı qayta isleytuǵın mikrosxemalar - analog integral mikrosxemalar (AIS), cifrlı signallardı qayta isleytuǵınları bolsa - cifrlı integral sxemalar (RIS) dep ataladı.
Cifrlı sxemalar tiykarında ápiwayı tranzistorlı gilt (ventil) sxemalar jatadı. Giltler eki turaqlı jaǵdaydı iyelewi múmkin: úzilgen hám jalǵanǵan. Ápiwayı giltler tiykarında talay quramalı sxemalar yasaladi: logikalıq, bibarqaror, triggerli (jumısqa tushuruvchi), shifratorli, komporatorlar hám basqa, tiykarlanıp esaplaw texnikasında qollanılatuǵın. Olar cifrlı formada kórsetilgen informaciyanı qabıllaw, saqlaw, qayta islew hám uzatıw fuksiyasini atqaradılar.
Integral mikrosxemalarning quramalılıq dárejesi komponent integraciya dárejesi úlkenligi menen ańlatıladı. Bul shama cifrlı IMSlar ushın kristallda jaylasıwı múmkin bolǵan logikalıq ventillar sanı menen belgilenedi.
100 ta dan kam ventilga ega bo‘lgan IMSlar kichik integratsiya darajasiga ega bo‘lgan IMSlarga kiradi. O‘rta darajali ISlar 10², katta ISlar 10²10⁵, o‘ta katta ISlar 10⁵10⁷ va ultra katta ISlar10⁷ darajadan ortiq ventillardan tashkil topadi. Bunday sinflanish tizimi analog mikrosxemalar uchun ham qabul qilingan.