Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

(Мо, Та ИЛИ W), или силицида такого металла (MoSij, TaSig, WSig). Все затворы такого типа способны выдерживать воздействие высоких температур в процессе диффузии и, значит, могут служить в качестве диффузионной маски. Возможна небольшая боковая диффузия под затвор, но емкость перекрытия все равно будет значительно меньше, чем в обычном МОП-транзисторе.

Поликремниевый затвор имеет также то преимущество, что он создает благоприятный сдвиг порогового напряжения: уменьшает пороговое напряжение прибора с р-каналом и повышает пороговое напряжение прибора с п-каналом.

кстсн Затдор Стон


Рис. 2.13. МОП-траи-

зистор с затвором из поликремния или тугоплавкого металла.

ЗатВор из полинросталничрсного л рем ния или тргиллаРнига металла

Полоокна из нремния р-типа

2.7.2. МОП-транзисторы с коротким каналом. Желательно уменьшать длину канала МОП-транзистора, так как таким путем удается повысить крутизну прибора. Чем выше крутизна, тем больше коэффициент усиления по напряжению и произведение коэффициента усиления на ширину полосы. Кроме того, возрастает ток между истоком и стоком /s при данном напряжении затвора, иначе говоря, возрастает нагрузочная способность прибора. Некоторые типы МОП-транзисторов, например транзисторы с V-образными канавками, вертикальные транзисторы с двойной диффузией, рассчитаны на токи до 10 А.

На рис. 2.14 схематически показана структура МОП-транзистора с двойной диффузией (ДМОП-транзистора). Длина канала, находящегося под затвором, равна расстоянию по горизонтали между «"р-переходом и р/г-переходом на границе с подложкой. Таким образом, длина канала зависит от глубины переходов, создаваемых диффузиями п- и р-типа. Аналогичным образом определяется ширина базы биполярного транзистора с двойной диффузией. Длина канала в такой структуре может быть сделана равной всего 0,5 мкм.

При подаче на затвор достаточно большого положительного смещения {Vas > г) на поверхности находящейся под затвором р-области образуется инверсионный /г-слой, который служит проводящим каналом для электронов, движущихся от истока к стоку.

Благодаря тому что прибор выполнен на слаболегированной подложке л-типа и имеется достаточно места для расширения обед-



ненного СЛОЯ между диффузионной р-областью и контактной п+-областью стока, напряжение пробоя между истоком и стоком SVs может быть сравнительно большим.

На рис. 2.15 показана структура «вертикального» ДМОП-транзистора. Здесь контактной областью стока служит л*-под-


Идедненнан pfpacmif Рис. 2,14, МОП-транзистор с диффузионным каналом (ДМОП-транзис*<Ч)).

Мрр jam0i;p


иВедненная адраст Падложна п*-типа

Рис, 2.15. Вертикальный ДМОП-транзистор,

Истон

Слт р*/пипа

Исток


/7розат0орнь)й онисел

Зпитансиальншй слей п-типа.

ЛеВрежиа. п-типа. Рнс. 2,16. МОП-транзистор с V-образной канавкой.




/Vac/fa Слях , П1рарления


ЗгОзу/иЗзМ Глицина падтраЗливания

-U-/1 d(Глу Си на

управления)

Масна 0ЛЯ травления 510г или. 51зМ4

По&ерхнрсть (100)


/7ласнастиГК р


Маена Рля травления 51О2 или ЗьзН/

Ванрёые шенни-{111)


/leffeparHacmt ( ffO)

Л- глубина щ.ели. IСртнашениеМ/VMP-Рнгет Настигали, 4-РР)

Рис. 2.17. Изотропное и анизотропное травление кремния: а - изотропное травление (например, в растворе HF : HNO3 : СН3СООН); б - анизотропное травление (травление, скорость которою зависит от кристаллографического направления) поверхности кремния с ориентацией (100); в - анизотропное травление поверхности кремния с ориентацией (110),

возрастают крутизна прибора и допустимый ток между истоком и стоком. В структуре с большим числом плотноупакованных электродов затвора может быть получен ток до 10 А.

На рис. 2.16 показан МОП-транзистор с V-образной канавкой. Это тоже структура с двойной диффузией, в которой длина канала определяется разностью глубин р- и п-диффузии. Поскольку

ложка. При такой конфигурации число параллельно включенных каналов оказывается больше, чем в «горизонтальной» структуре с поверхностным расположением «"-областей стока. В результате



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193