MOS大规模集成电路的可靠性

MOS大规模集成电路(MOS LSI)与分离半导体器件和中规模组件电路一样共同都有很多可靠性问题。但是,由于MOS LSI 电路增加了复杂程度,有较大的芯片尺寸和较高的集成度,需要采取不同的途径来解决。需要在设计者、生产者和使用者(即可靠性的三方面关系)之间有一种密切的工作关系来获得生产上的控制、测试方法和评定可靠性的步骤,同时使MOS LSI 电路的性能和可靠性都最佳化,采用这个办法后,一个每根外接端平均有很多功能的MOS LSI 电路,就能做出一个更可靠的系统(这是与一个同样复杂程度但基于分离器件或较少复杂程度的集成电路相比较而言)。本文对可靠性的一些特殊领域(如图案灵敏性、生产控制、装配、封装和电性能测试等均进行了讨论。     

N 沟 E\DMOS 电路

一、序言在大规模集成电路发展史上,MOS 电路一直起主导作用。最先发展的是 PMOS 工艺,1969年已投入生产。但 P 沟电路的载流子迁移率较小,速度较低。n 沟 MOS 工艺,突破了 PMOS 速度的限制,制造出了速度较快的存储器和微处理机。1972年开始批量生产 n 沟硅栅 E/E 型电路(负载 MOS 管为增强型器件)。1974年又采用速度更高的 n 沟硅栅E/D 型(负载 MOS 管为耗尽型器件)电路,其典型产品如2115 1K 静态 RAM,Motorola 公     

高速MOS存贮器

作为现代电子计算机和电子交换机等信息处理装置的主存贮器和缓冲存贮器,半导体集成电路存贮器正受到注视。本文描述关于采用廉价的MOS集成电路作存贮单元而用双极集成电路作外围电路所构成的超高速缓冲存贮器的可能性的探讨、各个电路的设计、大规模集成(LSI)电路的构成和使用这样LSI电路存贮装置的试制研究结果。LSI是在同一陶瓷基片上把读出线和位线分离的MOS存贮单元和双极外围电路(矩阵、读出放大器)用梁式引线连接起来的多片形式。得到的高性能水平是单个512位LSI的取数时间为6毫微秒,1K字节存贮装置的取数时间为30毫微秒、周期时间为35毫微秒。从存贮装置的特性研究中判明了这次采用的电路形式和LSI的构成方法,对于高速化、高密度化是非常有效的。     

H-MOS工艺

一、引言MOS 工艺一直是发展 LSI(大规模集成电路)的主流。特别是n沟边 MOS 工艺,1976年从单层硅栅发展到存贮器技术中用的双层多晶硅工艺,并多结合局部氧化等平面隔离工艺及耗尽型负载 E/D 技术耒提高电路性能,从而形成了标     

CMOS门阵列电路设计

一、门阵列(GATEARRAY)技术概况门阵列设计技术是面向用户逻辑电路要求进行设计的技术。在设计结束之后,通过半导体大规模集成电路(LSI)工艺手段,为用户制作出专用的集成电路。因此这种电路也称为客户电路(CUSTOM CIRCUIT),即为用户提供LSI设计和制作的技术(IN—HOUSE LSI DESIGN AND FABRI-CATION TECHNOLOGY)。     

MOS器件二次击穿行为的电路级宏模块建模

采用一种利用TCAD仿真提取MOS器件在静电放电现象瞬间大电流情况下的电学参数,对MOS器件二次击穿行为进行电路级宏模块建模.MOS器件是一种重要的静电放电防护器件,被广泛地应用为集成电路输入输出口的静电保护器件.用TCAD仿真工具对MOS器件的二次击穿进行宏模块建模,该模型能够正确反映MOS器件二次击穿的深刻机理,具有良好的精确性和收敛性,这对在电路级以及系统级层面上仿真静电放电防护网络的抗静电冲击能力有重要意义.     

缺陷对LSI和VLSI的危害及其控制的方法

本文着重的讨论了缺陷(包括材料内在的和加工过程中引入的缺陷)对集成电路的危害。这些缺陷包括材料中的位错、沉积物和旋涡等。在光刻、氧化、扩散、离子注入、电子束蒸发和等离子刻蚀的过程中都会引入缺陷。这些缺陷主要是以各种形式的位错出现。这些缺陷使集成电路LSI和超大规模集成电路(VLSI)管芯漏电变大、管芯内电阻率变化加大、MOS电路阈值漂移以致     

位片微处理器的整机应用

<正> 前言 半导体大规模集成电路(LSI)在70年代得到飞速发展。在MOS电路方面,由于工艺结构简单、以及硅栅工艺、多层布线技术的成功应用,使MOS型存贮器、微处理机的集成度不断提高。到1980年,市场上已开始售出16位单片微处理机,64K RAM,64K EPROM。不过,尽管目前MOS型单片微处理机已普遍     

MOS集成运算放大器

随着电子科学的蓬勃发展,集成电路技术正以惊人的速度不断取得进展和突破。进展的重要标志是大规模和超大规模集成电路正在日益推广应用。八十年代的一个重要发展趋势是各种电子系统的全面大规模集成化。传统的MOS大规模集成工艺过去仅限于微处理器和存贮器,但现在已发展到将各种模拟电路也一起集成在单片上。于是,作为模拟集成电路的基础器件—MOS集成运算放大器就突显其重要性。近年来,电路理论中的一个最活跃的分支-模拟集成滤波器,就是MOS集成运放的一个重要的应用领域。由于MOS器件与双极型器件在工作机制上的本质差异,因而在运放电路的设计原理上也必然有很大的不同。为了向广大读者介绍这方面的知识,本刊邀请周宁华同志以连载讲座方式对MOS集成运放的发展沿革、基本子线路原理、现代MOS集成运放电路以及频率补偿等问题作系统性的介绍,并就这类运放的一些主要问题阐述作者的看法。通过这个讲座,本刊希望能对研究和应用大规模线性集成电路的同志提供较系统的基础性知识,并增加对当前国外在这个领域中的动向的了解。本讲座所包括的内容有:MOS器件的基本特性、NMOS集成运放的基本子线路、新型NMOS集成运放、NMOS集成运放的频率补偿、CMOS集成运放等五个方面。     

最新数字集成电路制造技术

数字集成电路按其基本元件可以大致分为MOS集成电路和双极晶体管集成电路,在MOS集成电路中作为有源元件、无源元件的,基本上是MOS场效应晶体三极管。在双极性集成电路中,主要是采用晶体三极管、二极管、电阻,根据需要,也有使用电容的。目前,MOS集成电路用于较低速电路,而双极性集成电路用于较高速电路,但这两种技术的技术革新是很惊人的,因此使用领域也是正在变化着。 在这里,就有关双极性集成电路和MOS集成电路最近技术发展动向介绍一下。     

微程序控制的主存自检系统

<正> 一、概述大规模集成电路存贮器的发展,给存贮器系统带来了巨大的影响,现在不论是计算机的主存,还是超高速缓存以及输入输出设备的缓存都逐渐地使用半导体存贮器,尤其是 MOS 半导体存贮器在主存领域里正在取代磁心存贮器而居于主流。因此不论是对电路的设计、制造者来说,还是对系统设计者来说,需要了解大规模集成电路(LSI)存贮器的可靠性是完全必要的。LSI 存聍器具有体积小、集成度高、速度快、可靠性高等特点,尤其是存取速度高是半导体存贮器区别于磁心存聍器的一个显著特点。     

V-MOS工艺

一、引言半导体工艺实验室中开发的新工艺,大体上每隔二、三年达到成熟阶段,并将之转入 LSI(大规模集成电路)的生产制造中。LSI 技术从七十年代系初期的高阈值 P 沟边铝栅 MOS 工艺起,经 P 沟边单层硅栅、     

抗辐射集成电路单粒子激光试验与仿真分析

使用脉冲激光模拟单粒子效应技术,对抗辐射集成电路进行激光实验,找到抗辐射集成电路版图上的引起单粒子翻转的敏感位置。通过抗辐射集成电路版图与逻辑图对照和对抗辐射集成电路逻辑功能分析,在抗辐射集成电路逻辑功能框图中找到引起单粒子翻转的逻辑功能块,分析该逻辑功能块中信号的属性、信号传输的方向、信号强弱、信号对单粒子敏感程度,最终找到在脉冲激光模拟单粒子试验中出现逻辑功能错误的MOS器件。使用仿真软件模拟辐照试验中的单粒子干扰,对发生逻辑功能错误的MOS器件进行仿真,通过调整MOS器件的宽长比属性和仿真激励模型,找到逻辑功能错误的MOS器件的属性与发生单粒子翻转现象之间的联系,最终找到解决该集成电路单粒子翻转问题的方案并验证成功。     

数字MOS集成电路的计算机辅助设计和表征

发展计算机辅助电路仿真方法使MOS集成电路的设计、表征和最佳化成为可能。直流特性和瞬态特性的计算,是根据制造工艺数据摘录的并结合分析器件模型得出的物理器件参数来进行的。已经证明任何MOS电路结构(具有相关的串联阻抗和寄生器件)可以利用一个等效反相器来分析。用负载I-V特性曲线和晶体管I-V特性曲线的叠加得到输入-输出转换特性曲线,以提供直流“最坏情况”设计所必需的数据。可用一个简单的器件模型来计算电路瞬态响应。所有计算出的特性曲线与对集成电路进行的测量相当符合。     

超大规模集成电路设计基础 第三讲 NMOS VLSI的结构特性

<正> 3.1 NMOS VLSI拓扑结构NMOS集成电路是多层布线的三维立体结构,整个电路完全由各层特定宽度的线条构成。一条扩散层线条与一条多晶层线条相交叉,即形成一MOS 管。故电路中的连接线占芯片结构的绝大部分面积。因此VLSI芯片设计中,多层布线的技术对简化结构,缩小面积、提高集成度就十分重要;而它所含元器件——MOS管的数量多少,相对来说就显得不很重要了。     

CMOS四运放5G14573及其应用

<正> 近年来,在模拟集成电路的领域内,突起了一支引人注目的异军-CMOS 模拟电路。它的出现,标志着在模拟集成电路领域结束了双极型技术传统的垄断局面,并迈进了LSI 阶段。用CMOS 技术研制模拟集成电路,不仅具有诸如     

一个小型机上的LSI CAD系统的方条

大规模集成电路(LSI)的计算机辅助设计(CAD)技术是发展LSI必不可少的工具,建立一个以CAD数据库为中心的LSI CAD系统将会更有效地发挥CAD技术的作用。本文介绍的是一个小型机上的LSI CAD系统—TCADS,它以CAD数据库TCD-1为中心,包括逻辑模拟、电路模拟、版图的辅助设计和辅助制版、版图的检查等若干个子系统。文中提出了系统的设计目标和设计思想,然后介绍了系统的结构,最后简述了初步实施的情况。     

专用集成电路知识介绍(二)

大多数LSI/VLSI存储器、微处理器和专用电路均采用MOS技术,MOS电路优于双极型电路的最重要的一点是更多的功能可集成在单片内。其原因有三:一是单个MOS晶体管所占芯片面积较小;二是制造工艺步骤较少,进而单位芯片面积的致命缺陷相应减少,因此MOS工艺更便于较大芯片的生产;三是MOS工艺可采用动态电路技术,从而对于给定的电     

浅谈PFC电路MOS管应用电路振荡问题

对于开关电源来说,场效应管(MOS管)是最为重要的零部件之一。在充分阐述PFC电路、MOS管的基本原理的基础上,分析电路振荡原理的基本概况,可以明确MOS管振荡造成损坏的根本原因。     

MOS大规模集成电路的可靠性(续)

4.装配MOS LSI电路在分离器件中出现的所有与装配有关的失误形式,包括接头、管芯接触、密封性、引线的疲劳和封壳中间的问题,同样在LSI器件中也都发生。LSI器件包括有更多的外部导线和内部接头,因此比分离器件在封装上更大些。大的密封的双列直插封装具有较小的厚度/长度比,当操作时容易弯曲致损。LSI的封装要足够坚固,能耐住生产者和使用者的正常操作以及根据MIL-STD-883要求将遇到的周围环境和机械应力。但是粗心地操作仍可能使密封损坏而造成漏气或电路断开。而当外部导线和内部接头的数量很大时,用于密闭封装封口用的盖就比较大,这增加了漏气的机率和电路断开