Глава 3.1

Микроминиатюризация МДП приборов

Полевые приборы со структурой металл-диэлектрик-полупроводник в силу универсальности характеристик нашли широкое применение в интегральных схемах. Одна из основных задач микроэлектроники заключается в повышении степени интеграции и быстродействии интегральных схем (ИС). Для ИС на МДП приборах благодаря чрезвычайно гибкой технологии их изготовления эта задача решается несколькими путями. В основе одного из подходов лежит принцип двойной диффузии. Эта технология получила название Д-МОП технологии, когда структура имеет планарный характер, и V-МОП технологии, когда структура транзистора имеет вертикальный характер.

Другой подход связан пропорциональной микроминиатюризацией обычного планарного МДП транзистора и получил название высококачественной или N-МОП технологии. Согласно основным положениям модели пропорциональной микроминиатюризации при уменьшении длины канала в N раз для сохранения тех же характеристик транзистора другие его параметры (толщина окисла, ширина канала, напряжение питания) необходимо уменьшить в N раз, а концентрацию легирующей примеси в подложке увеличить в N раз.

Действительно, при таком изменении, как следует из (2.2.8), величина порогового напряжения V_T и величина проводимости канала практически не изменяется. Быстродействие, определяемое временем пролёта носителей через канал согласно (2.5.5), возрастёт в N раз, ток канала уменьшится в N раз, рассеиваемая мощность уменьшится в N² раз. В таблице 1 приведена динамика изменения основных параметров МДП-приборов, проявляющаяся при пропорциональной микроминиатюризации.

Таблица 1. Эволюция размеров и параметров МДП - приборов.