N-канальный транзистор в сравнении с p-канальным транзистором.

Обычно n-канальные транзисторы согласуются более точно, нежели p-канальные. Этот феномен наблюдался на множестве различных экспериментов, включавших и n- и p-карманы. Возможными причинами могут быть увеличение изменчивости примеси подложки, наличие углубленных каналов и напряжения в зависимости от ориентации транзисторов.

 

Градиент толщины окисла

Другой важной категорией рассогласований с большим радиусом действия являются градиенты. Величина рассогласования, вызванного градиентом, зависит от разделения эффективных центров, согласуемых устройств.

                                                       (7)

Как видно из формулы 7 влияние градиента на согласование зависит как от величины градиента, так и от расстояния между центрами согласуемых устройств. Градиенты, которые влияют на МОП согласование: градиент толщины окисла, градиент напряжений и градиент температуры.

Толщина выращенной пленки окисла зависит от температуры и структуры окисляющей среды, в которой она образуется. Транзисторы, размещенные вблизи друг от друга, имеют очень схожую толщину оксида, в то время как транзисторы, размещенные на большем расстоянии друг от друга, имеют значительные различия в толщине оксида. Эти различия оказывают непосредственное влияние на согласование пороговых напряжений.

 

Градиенты напряжения

После корпусирования в кристалле возникают дополнительные механические напряжения, которые не были учтены при изменении работы в процессе и настройки на пластине. Механические напряжения могут приводить к рассогласованию элементов в прецизионных блоках. Следующие рекомендации помогают свести к минимуму воздействие механического напряжения. Ниже представлены рекомендации, которые могут помочь уменьшить влияние механического напряжения и его градиента:

§
поместить согласованные элементы на кристалле в местах, где механическое напряжением и его градиент малы (рис.8);

Рисунок 8 - Допустимые места расположения согласованных элементов на кристалле

§ при выборе геометрии кристалла. необходимо учитывать, что удлиненный кристалл имеет более высокие уровни напряжений, чем квадратный кристалл той же площади. В то же время, кристаллы с большей площадью имеют более высокий уровнь напряжения;

§ ориентировать согласованные элементы вдоль осей с минимальной пьезочувствительностью;

§ обеспечить механическое согласование между пластиковым корпусом и кристаллом, используя полиамидные смолы для покрытия кристалла во время герметизации и корпусировании;

§ использовать специальные пластмассы для корпусов с пониженными механическими напряжениями.

 

Выводы по главе I:

1. Рассмотрены и проанализированы особенности проектирования конструкции и согласования элементов АИС, влияющие на выход годных прецизионных аналоговых ИМС;

2. Проектирование топологии ИОН с использованием напряжения ширины запрещённой зоны требует специальных знаний и приемов;

3. При построении топологии схем, необходимо помнить о эффектах, которые могут повысить рассогласованность элементов, такие как: случайные статистические флуктуации, технологические искажения, диффузия рядом с каналом, градиенты напряжения и толщины окисла и так далее.