10. Какие виды резисторов применяются в составе ис, в чем преимущества одних перед другими?

Резисторы в ИС могут быть диффузионными на основе любой из структурных областей транзистора (рис.6,а) с контактами к ним и тонкоплен-ми (рис.1,б). 1-е имеют малые размеры и R = 25 Ом – 25 кОм. Их R выражается через поверхностное сопротивление материала ρ_ٱ, длину L и ширину h:

Точность номинала диффузионных рез-ров ±(10-20)% и достаточно высокие рассеиваемая мощность и температурный коэффициент сопротивления α_ρ.

Резисторы полупроводниковых микросхем: а – диффузионный; б - тонкоплёночный (1 – диоксид кремния; 2 – алюминиевый контакт; 3 – кристалл кремния; 4 – плёнка нихрома).

Тонкопленочные резисторы представляют собой тонкую пленку резистивного материала на поверхности диэлектрической подложки. Тонкопленочные резисторы относительно нечувствительны к шероховатости поверхности до тех пор, пока она не превышает толщины пленки. Тонкопленочные резисторы сравнительно устойчивы к изменению температуры. Тонкопленочные резисторы имеют ρ_ٱ=15-800 Ом, α_ρ= 5·10^-4 К^-1 (рис.1.6,б). В качестве резистивного материала используются высокоомные сплавы типа нихрома. У них лучшие изоляция от других элементов ИС и точность (±1% от номинала), меньшие размеры и паразитная емкость. Но необходимо вводить дополнительные операции в ТП. Целесообразны, если нужна стабильность, точность и большие R. Преимущества тонкопленочных резисторов перед полупроводниковыми заключается в их более низких температурных коэффициентах, более низкой шунтирующей емкости, большей точности, а также в возможности размещения их на меньшей площади и лучшей изоляции.

11. Что является конечным продуктом проектирования имэ, что понимают под физической структурой ис.

Высокая степень интеграции и функциональная сложность ИМЭ определяют соотв-но и значит-ую сложность процесса их проектирования. Конечным его продуктом явл-ся полный технологический маршрут изгот-ия изделия и проект полного набора шаблонов для формирования топологии элементов и их соединений. Технол-ие режимы оп-ций определяют распределение материалов в вертикальном сечении подложки, а рисунок шаблонов – по ее поверхности. Поскольку в процессе изгот-ия ИС в ппров-ке создается заданное распределение концентрации электрически активных примесей, определяющее геометрию p-n – переходов и границы электродных областей транз-ров, а также одновременно создаются контакты к электродным областям, управляющие электроды, межсоединения, изолирующие слои, то проект ИС содержит описание всей ее физической стр-ры.ИС высокой сложности обычно проектируют с прим-ем интерактивных систем автомат-ного проект-ния, в которых проект-щик принимает активное участие на всех этапах работы, привлекая ЭВМ к выпол-нию трудоемких расчетов. Т.е. в полной мере исп-ся творческие возможности человека. Однако распространены и САПР, ориент-ные на применение т.н. кремниевых компиляторов – пакетов прикладных программ, позволяющих получить проект физич-й стр-ры ПП ИС на основе абстрактного описания ее поведенческих свойств.

Развитие технологии и методов проектирования ИС сопровождается быстрым ростом их номенклатуры. Сдерживание этого роста осущ-тся программными способами, в первую очередь использованием микропроц-ных наборов, быстродействие которых несколько ниже, чем у узкоспец-ных ИС. Другим направлением универсализации явл-ся использование матричных ИС на основе базовых матричных кристаллов (БМК), допускающих выполнение до 10³ различных функций. В соотв-ие с заказом потребителя эти элементы определенным образом связываются между собой электрически. Это осущ-ся с помощью тонкопленочной токопров-щей системы, конфигурация которой форм-ся т.н. заказным фотошаблоном (отсюда названия – заказная, полузаказная ИС). Для ИС на основе БМК характерна высокая однородность ТП и короткие сроки проект-ния. Соврем-ые ИС на БМК содержат до 2 10⁷ вентилей (в каждом вентиле 4-12 эл-тов) с задержкой сигнала < 1 нс на вентиль и тактовой частотой сотни МГц.