Повышение степени интеграции

1. Проблема теплоотвода (большая тепловая выделяемая мощность).

Микропроцессор с вентилятором. 5 Вт на см² - допустимая мощность.

2. Проблема неравномерности примеси.

0,25 технология. Стахостическая диффузия - разное число примесей в прямоуг., следовательно, имеет место большая разность в свойствах (разброс параметров).

3. Проблема допусков.

Площадь прямоуг. неодинакова, большое расхождение.

0,25 мкм - технология сейчас.

0,18 мкм - технология будет.

4. Проблема напряженности электрического поля.

Питание идет 3,5 В.

Если расстояние 5 мкм и U=0,2 В, то Е= 400 В/см.

Если расстояние 0,2 мкм и U=0,2 В, то Е= 1000 В/см.

Следовательно, возможны пробои и т.д.

2) Увеличение площади чипа.

Чем больше площадь чипа, тем больше процент выхода годности (ПВГ), т.к. большая площадь охватывает большее число дефектов.

Чем чище полупроводник, тем больше можно сделать площадь чипа.

Общие проблемы 2-х направлений:

1. Проблема межсоединений. 25 000 000 элементов, миллиарды межсоединений (фотошаблоны). Создаются локальные схемы, потом идет их соединение.

2. Проблема контроля параметров. 100 выводов микропроцессора. 50 - входных, 50 - выходных. 2⁵⁰ входных сигналов » 10¹⁵ и проанализировать выходные сигналы невозможно (25 лет, если требуется 1мксек на 1 комбинацию).

3. Проблема металлизации соединений.

а) Метод фиксированных соединений:

- металлизация

- контроль годности

б) Метод избирательных межсоединений - создается функциональная избыточность (элементов больше, чем нужно)

4. Проблемы сложности и экономичности.

а) Функциональная избыточность. На основе одной и той же микросхемы изготавливают различные приборы (калькуляторы, электронные игры)

б) Перепрограммируемые электронные схемы (используется микропроцессор)

Сравнительная характеристика показателей интегральных микросхем