Литографических квадратов

Перед началом процесса (а) прессующий поршень 1 выведен из стакана 2 камеры прессования. Вспомогательный поршень (пятка) 4 перекрывает литниковое отверстие, соединяющее камеру прессования с неподвижной частью пресс-формы 3. В этом положении в камеру заливается расплавленный металл.

а — установка термитного патрона и подвивка асбестового шнура, б — сварка; / - жилы кабаля, 2 - охладитель, 3 - асбестовый экран, 4 -термитный патрон, 5 — литниковое отверстие, б - проволочная мешалка, 7 - присадочный пруток, 8 - асбестовый шнур, 9 - алюминиевый колпачок, 10 - кокиль, //-термитная спичка

Соединение алюминиевых жил кабелей сечением 16—240 мм2 термитной сваркой производят с помощью приспособления ( 154), состоящего из специальной подставки-штатива 5 с охладителями 3 с применением термитных патронов 4 марки А. Одновременно с началом горения патрона в литниковое отверстие его вводится присадочный пруток (из обрезков алюминиевых проволок жил кабеля). После расплавления жил металл перемешивают мешалкой. Когда металл

Облуженные концы многопроволочных жил вводят в разъемную металлическую форму 2 ( 157), в которой торцы жил центрируют. Предварительно поверхность металлической формы покрывают слоем кокильной краски и высушивают. Места ввода жил в форму уплотняют асбестом 4, а форму закрепляют с помощью проволочного бандажа. Для предохранения изоляции 5 жилы от обгорания устанавливают защитные экраны / из стали диаметром 100 мм и толщиной 0,4 мм. Затем пламенем горелки прогревают среднюю часть формы и через ее литниковое отверстие вводят пруток припоя, который плавится и заполняет форму, при этом расплавленный припой перемешивают стальной проволокой, удаляя шлак. Для пайки наконечников на алюминиевую многопроволочную жилу применяют те же наконечники, что и для сварки, но сечение их выбирают на одну ступень больше сечения жилы для обеспечения заполнения припоем зазора между жилой и стенкой наконечника. Процесс напайки наконечника аналогичен пайке соединения ( 158).

После нагрева формы до красного цвета в ее литниковое отверстие вводят присадку, которая, расплавляясь, заполняет литник. При сварке необходимо перемешивать расплав алюминия мешалкой. После остывания сварочные полуформы снимают, клещами ПК-Ш откусывают литниковую прибыль, удаляют острые края и неровности и закругляют кромки цилиндрической части сварного соединения.

Приступая к сварке, открывают вентиль на баллоне с пропаном. Затем открывают вентиль на баллоне с кислородом и устанавливают рабочее давление кислорода 0,15 МПа (1,5 кгс/см2). Пламенем горелки равномерно, не задерживаясь на одном месте, разогревают стенку формы в зоне стыка жил до красного каления. После этого в литниковое отверстие формы вводят покрытую флюсом присадку и сплавляют ее до заполнения литника. Расплав алюминия перемешивают мешалкой, не прекращая нагрев сварочной формы до полного расплавления проволок жил в объеме сварочной ванны. Перемешивание чередовать с добавлением присадки. Всплывшие шлаки удалять мешалкой. Убедившись с помощью прощупывания мешалкой в полном расплавлении концов свариваемых жил в объеме сварочной ванны, нагрев сварочной формы прекращают. При остывании расплава при необходимости добавляют присадку.

на жилы защитные экраны ( 4.15, б и в), а при больших сечениях жил устанавливают охладители. Нагревают форму пламенем, начиная со дна средней части и далее по всей поверхности, до начала плавления припоя, пруток которого вводят в пламя и сплавляют в литниковое отверстие до заполнения припоем формы до верха.

в литниковое отверстие формы до тех пор, пока не произойдет расплавления торцов жил. Момент расплавления определяют крючком (щупом) из стальной проволоки.

При остывании припой дает усадку, поэтому во избежание образования раковин производят доливку припоя в литниковое отверстие формы по мере усадки. Обработку места соединения производят так же, как при пайке непосредственным сплавлением припоя в форму. Перед началом пайки следующей жилы тигель с припоем вновь подогревают до 600—700 °С.

8. Через литниковое отверстие в верхней части формы производится заливка муфты эпоксидным компаундом.

вой горелки или бензиновой паяльной лампы; после начала плавления палочки припоя А, введенной в пламя, наносят его на всю ступенчатую поверхность повива проволок и на их торцы; при этом для полного облуживания проволок поверхность жилы тщательно натирают стальной кисточкой. На этом процесс облуживания жилы заканчивается. После этого подматывают на жилу у предполагаемого края формы асбестовый шнур; укладывают концы жил в разъемную форму; закрепляют форму на жилах специальными замками или проволочными бандажами и надевают на жилы защитные экраны ( 4-18, бив), а при больших сечениях жил устанавливают охладители. Нагревают форму пламенем, начиная со дна средней части и далее по всей поверхности, до начала плавления припоя, пруток которого вводят в пламя и сплавляют в литниковое отверстие до заполнения припоем формы до верха.

Для сопоставления ЛЭ различных типов при заданном уровне технологии, характеризуемом минимальным топологическим размером Д, используют относительную площадь, выражаемую числом квадратов со стороной А (литографических квадратов).

Основной вклад в среднюю задержку элементов ТТЛ вносят время рассасывания и время перехода /01. Поскольку последнее увеличивается пропорционально емкости нагрузки, эти ЛЭ могут эффективно использоваться только при малых емкостях нагрузки Сн< <0,5 пФ. При этом средняя задержка 4д.р.ср < 5 не, а работа переключения Лпер < 5 пДж. Элементы ТТЛ занимают сравнительно малую площадь на кристалле, их относительная площадь 500 ... 1000 литографических квадратов. Простейшие элементы характеризуются сравнительно невысокой помехоустойчивостью: Un ^ 0,2 В в диапазоне рабочих температур — 60 ... +125 °С. По этим причинам они используются во внутренних цепях БИС, где обеспечиваются малые ем-косги соединительных проводников и низкие уровни внутренних по-мес.

Для переключательных п-р-п транзисторов при W3n —- 1 мкм глубины эмиттерного и коллекторного р-п переходов соответственно 0,5 и 0,2 мкм, а ширина базы 0,3 мкм, р^п = 150, граничные частоты /rpjv — 1,3 ГГц, /Гр/ = 9 ГГц. Площадь элемента при размерах коллектора 4x4 мкм равна 220 мкм2, минимальная задержка распространения 0,5 не. При Wan = 1,5 мкм, /и = 80 мкА, п = 1 и тех же размерах коллектора 4д.Р.ср = 1,14 не, Лпер = 20 фДж. При уменьшении размеров коллектора до 3 х 3 мкм минимальная задержка снижается до 290 пс. Рассмотренная структура перспективна для использования в цифровых СБИС. Она обеспечивает относительную площадь 20...30 литографических квадратов, минимальную задержку не более 1 не и работу переключения в режиме малых токов инжектора 0,03...0,05 пДж.

Важнейшими параметрами элемента памяти являются площадь, занимаемая им на кристалле, и потребляемая мощность. Для достижения максимальной информационной емкости площадь элемента, а значит, и размеры транзисторов (длина, ширина канала и др.) должны быть минимальными. Они зависят от разрешающей способности фотолитографии, задающей минимальный топологический размер А. При сравнении элементов памяти разных типов удобно оценивать их площадь S не в абсолютных, а в относительных единицах — числом литографических квадратов со стороной А. Относительная площадь S/A2 характеризует «качество» схемотехники и топологического проектирования элементов памяти. Для рассматриваемого элемента (см. 9.2) S/A2 » 150.

Малые площадь и потребляемая мощность достигаются в элементе памяти на четырех n-канальных транзисторах, содержащем вместо пассивных транзисторов поликремниевые резисторы ( 9.6). Резисторы практически не занимают дополнительной площади на кристалле, так как они расположены на поверхности над транзисторами. Элемент имеет относительную площадь 60...100 литографических квадратов, что в 1,5...2 раза меньше, чем элемент памяти на 9.2, и в 4 раза меньше, чем элемент памяти на комплементарных транзисторах на 9.5. Поэтому достижима высокая информационная емкость (256 Кбит и выше).

и подложкой. Отношение С„/Суо пропорционально площади запоминающего конденсатора и, следовательно, площади всего элемента. Для достижения приемлемой величины С0/Суо = 5...10 требуется весьма большая площадь — около 30 литографических квадратов.

Запоминающие конденсаторы расположены над крайними областями л+-типа и содержат три слоя: проводящий /, образующий контакт с п+ -областью, диэлектрический2толщиной0,02...0,04 мкм и проводящий 3. В качестве диэлектрика 2 выбирают материал с большей, чем у SiO2, диэлектрической проницаемостью. Использование нитрида кремния позволяет увеличить удельную емкость в 2...3 раза. В этом случае для создания слоев / и 3 применяют сильнолегированный поликремний. Окись тантала увеличивает удельную емкость в 6,5 раз, слой / представляет собой пленку тантала, а слой 5 — пленку молибдена. Относительная площадь таких элементов памяти составляет б...15 литографических квадратов при С„/Суо > 10...20. Это дает возможность создавать СБИС с информационной емкостью более 1 Мбит. Недостатки структуры на 9.9 — сложность технологического процесса и сильная неровность поверхности.

В эпитаксиальном слое сформирована вторая канавка, стенки которой покрыты тонким слоем диоксида 5, заполненная поликремнием 6, выполняющим функцию затвора транзистора и шины X. Ионным легированием создан слой 7, являющийся одной из п+-областей транзистора и одновременно шиной Y. Другой п+ -областью (стоком или истоком) транзистора служит область 4. Канал образуется между слоями 7 и 4 на боковых стенках канавки. Эффективная длина канала — толщина слоя 8 р-типа (порядка 1 мкм) с повышенной по сравнению с нижележащим р~-слоем концентрацией акцепторов. Площадь элемента памяти не более 9 литографических квадратов при С0/Суо ~^ ;> 10, что дает возможность создавать СБИС с информационной емкостью до 4 Мбит.

Достоинством рассмотренного элемента является его простота и малая площадь (6...10 литографических квадратов). Это позволяет создавать СБИС большой информационной емкости (1 Мбит и выше).

Достоинством рассмотренного элемента является возможность стирания информации в произвольно выбранном элементе памяти за малое время (менее i мс). Максимальное число циклов перепрограммирования достигает 10s — больше, чем для элементов, использующих инжекцию горячих электронов. Однако площадь элемента памяти в 3...4 раза больше, чем у элементов СППЗУ и составляет 30...40 литографических квадратов. Недостатком также является необходимость получения тонкого высококачественного диоксида, что сложно технологически и ухудшает надежность микросхем.

Элемент памяти по сравнению с предыдущим характеризуется меньшей площадью (15...20 литографических квадратов), что позволяет создавать СБИС с большой информационной емкостью (256 Кбит...1 Мбит). Из-за гораздо больших токов туннелирования время программирования получается малым (0,03 мс/байт).