Конструкции МДП–транзисторов с поликремневыми затворами.

В МДП–транзисторах с алюминиевым затвором имеется значительные по площади области перекрытия затвора с областями истока и стока (рис. 13). Это приводит к наличию паразитных емкостей C_ЗИ C_ÇÑ, а как следствие снижение производительности МДП–микросхем. Уменьшение размеров областей перекрытия затруднено ошибками совмещения фотошаблонов металлизации с областями стока и истока. Разрешающая способность фотолитографии по алюминию составляет примерно ± 1 мкм.

Использование полкремния в качестве материала затвора (рис. 18) позволило упростить технологию и повысить параметры МДП–транзисторов.

Использование полкремния в качестве материала затвора позволяет уменьшить глубину залегания p–n переходов истока и стока (до 2…1,5 мкм) и боковую диффузию (до 0,6… 1,2 мкм), а вместе с тем значительно уменьшить перекрытие между затвором и областями стока и истока, и соответственно снижены значения соответствующих паразитных емкостей. Наименьшие величины перекрытия получены при использовании ионного легирования при формировании областей стока и истока, однако сопротивление поликремневыевых шин остается высоким. Для увеличения проводимости шин используют комбинацию диффузионного и ионного легирования.

Уменьшение канала до 4…6 мкм за счет более точного формирования конфигурации истока, стока и затвора и меньшего перекрытия этих областей. Снижение толщины подзатворного диэлектрика до 0,07…0,1 мкм позволило резко увеличить крутизну характеристика транзисторов и повысить быстродействие микросхем.

Использование технологии изготовления МДП БИС с поликремневыми затворами транзисторов, сочетающей диффузионное и ионное легирование, позволило создать МДП–транзисторы со встроенным каналом, работающее в режиме обеднения (рис. 19). Нагрузочные транзисторы n–МДП–типа со встроенным каналом обладают более высоким быстродействием, лучшей помехоустойчивостью и занимают в двое меньшую площадь, чем нагрузочные транзисторы, работающие в режиме обогащения при той же потребляемой мощности.