Jump to content

    

Recommended Posts

Про 140-150°С: ведь КМОП для гораздо бОльших температур проектируют, у X-Fab есть завод 1х10, там HTSOI до 220°С. Да и то, наверное, ограничение больше из-за утечек, а не деградации

Share this post


Link to post
Share on other sites
Про 140-150°С: ведь КМОП для гораздо бОльших температур проектируют, у X-Fab есть завод 1х10, там HTSOI до 220°С. Да и то, наверное, ограничение больше из-за утечек, а не деградации

Какой бы Fab не построили, кремниевые микросхемы не эксплуатируются при температурах свыше 125°С. Нет необходимости. ЭТТ делают на 100% образцов при 125°С. Возможно, что для некоторых типов кремниевых микросхем допускаются кратковременные перегревы. А вообще можно поГуглить на эту тему.

Помню, что для Штатовской комической станции, которая должна была совершить посадку на Венеру, планировали сделать высокотемпературные транзисторы на основе карбида кремния. Но это экзотика, которая в промышленности не применяется. Советская станция таки села и работала там несколько часов. В том числе передавала изображение (хотя и не долго, так как температура на поверхности около 500°С, давление 100 атмосфер.

__"

«Венера-13» и «Венера-14» — спускаемые аппараты станций в марте 1982 года совершили мягкую посадку на поверхность планеты.

__"

https://ru.wikipedia.org/wiki/Венера_(космическая_программа)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Интересная у Вас аргументация. Я пишу про реальный фаб и процесс, где заявлено 220 градусов, а Вы мне пишете про ЭТТ для отечественной госприемки. Уверен, X-fab разработал свой высокотемпературный КНИ не для того чтобы ЭТТ проходить :laughing:

It is ideally suited for automotive and industrial applications operating at high temperatures up to 225 °C.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Интересная у Вас аргументация. Я пишу про реальный фаб и процесс, где заявлено 220 градусов, а Вы мне пишете про ЭТТ для отечественной госприемки. Уверен, X-fab разработал свой высокотемпературный КНИ не для того чтобы ЭТТ проходить :laughing:

Ну, положим, что т.н. стандарты "отечественной приёмки" скопированы из штатовсих стандартов , так как там потребность в этом возникла раньше. Кстати, если указанное изделие предназначено для ответственного бортового оборудования, то ЭТТ для всех 100% образцов неизбежно. Может только температура выбрана другая.

Итак, по Вашей ссылке смотрим Datasheet:

https://www.xfab.com/fileadmin/X-FAB/Downlo...0_Datasheet.pdf

 

Используется технология SOI (Silicon on Insulator), что означает "Кремний на диэлектрике". Известны несколько способов создания таких структур. Анонсирована "Полная двойная диэлектрическая изоляция карманов, 3 металлических слоя с возможностью работы при высокой температуре до 225°C. Присуща радиационная стойкость.

Для меня в этом ничего сверх-нового. Обычная квалифицированная работа технологов.

Следует обратить внимание на то, есть две технологические модификации:

- Tj = -40°C to 125°C (without HTMET), - обычная температура для кремниевых приборов.

- Tj = -40°C to 225°C (with HTMET) - высокотемпературная.

Могу предположить, что HTMET означает (Height Temperature Metallisation) высокотемпературную металлизацию (разводка тугоплавкими металлами с низкой растворимостью в Si и малым коэффициентом диффузии в Si. Прямой поиск в Google к сожалению, не дал быстрого результата по этой аббревиатуре.

 

Лет 20-30 назад в кремниевых ИС в качестве металлической разводки использовался только алюминий (температура вжигания 550-600°С). При 220° уже возможна ускоренная деградация контактов из-за диффузии алюминия в кремний а также электромиграция (ионы алюминия просто выносит из некоторых мест и там разводка утончается). В технологии микропроцессоров и схем памяти уже давно перешли на медную разводку. Она менее подвержена электромиграции.

Я ориентируюсь в технологиях ИС, так как реально занимался этим но, естественно, не смогу отчитаться за все последние мировые достижения.

Уважаемый Shivers, я отреагировал на Ваш вопрос по одному из возможных направлений моделирования в TCAD «Деградация кремниевых полупроводниковых приборов после длительной выдержки при повышенных температурах» потому что хотел помочь Вам разобраться в этом непростом вопросе.

И ещё добавлю: для того, чтобы сдвинуть p-n переходы в уже изготовленной по полному технологическому маршруту микросхеме или транзисторе, нужно поднять температуру настолько, что еще задолго до начала движения p-n переходов металлическая разводка вожжётся в кремний и прибор перестанет существовать. Финишные слои ИС весьма низкотемературны и будут необратимо разрушены при перегреве.

Надеюсь, что мои сообщения были полезными, хотя и не исчерпывающими.

Кстати, стандарты испытаний на надёжность - это отдельная тема, я уже упоминал об этом.

Возможности моделирования в TCAD по этому направлению скорее всего ограничены.

-----

У меня же сейчас есть насущная задача - освоить моделирование в TCAD для типовых кремниевых приборов - биполярных транзисторов и полевых, управляемых p-n переходим (JFET).

В разделе "tcad начало" обнаружил, что уже существует версия под Windows, кроме того для работы под Linux используются виртуальные машины VMWare (например, скачал Red Hat for VMWare with TCAD). Но пока не смог разобраться что же из этого самое последнее и совершенное, и как с этим работать. Если сможете помочь хоть чем-то - буду благодарен.

Edited by Sergey_VV

Share this post


Link to post
Share on other sites
Привет всем

не поможите разобраться с программой Ise Tcad 7

до этого работал в Pisces2b, но в нем слишком мало возможностей и Очень много ограничений.

 

помогите пожалуйста

обьясните по шагам как построить простейшую топологию (например транзистор) как получить его вольт-амперные характеристики, как подвергнуть различного рода влиянию (освещению магнитного поля и т.д.)

Tcad установил (эмуляция под windows)

Датировка Вашего сообщения 2006-м годом позволяет надеяться, что Вы уже значительно продвинулись в решении поставленной задачи.

Я же только приступаю. У меня практически та же задача - освоить моделирование в TCAD для типовых кремниевых приборов - биполярных транзисторов и полевых, управляемых p-n переходим (JFET).

В разделе "tcad начало" обнаружил, что уже существует версия под Windows, кроме того для работы под Linux используются виртуальные машины VMWare (например, скачал Red Hat for VMWare with TCAD). Но пока не смог разобраться, что же из этого самое последнее и совершенное, и как с этим работать. Если сможете помочь хоть чем-то - буду благодарен.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Sergey_VV

Я лишь указал на то, что кроме ЭТТ есть задачи разработки для высоких температур. Датчики для двигателей ДВС, сопла ракет, турбины самолетов, доменные печи, да мало ли куда может понадобится засунуть электронику. На +125С свет клином не сошелся точно.

 

HTMET - это вольфрам или сплавы. Медь/алюминий не годятся. Основной бонус КНИ в данном случае - вовсе не радстойкость, а низкий ток утечки, что очень важно на высоких температурах. Впрочем, я тоже не технолог, просто немного знаком с проблематикой.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Sergey_VV

Я лишь указал на то, что кроме ЭТТ есть задачи разработки для высоких температур. Датчики для двигателей ДВС, сопла ракет, турбины самолетов, доменные печи, да мало ли куда может понадобится засунуть электронику. На +125С свет клином не сошелся точно.

 

HTMET - это вольфрам или сплавы. Медь/алюминий не годятся. Основной бонус КНИ в данном случае - вовсе не радстойкость, а низкий ток утечки, что очень важно на высоких температурах. Впрочем, я тоже не технолог, просто немного знаком с проблематикой.

Насчёт "я тоже не технолог" B) - а я, как раз технолог, поэтому проблематику не просто знаю, а многое пришлось разрабатывать лично. К сожалению, в 90-е эту отрасль уничтожили. Выбили из-под ног профессию, как палач табуретку :(

Насчёт рад-стойкости в том же Datasheet указано:

APPLICATIONS -

"Intrinsic radiation hardness"

Что можно толковать как "в конструкцию заложена повышенная рад-стойкость." То есть, на этом не делается акцент.

 

Это SOC, System-on-a-Chip, или Система На Кристалле

https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_на_кристалле

 

Утечки p-n переходов неизбежны, но зато компоненты схемы диэлектрически изолированы, поэтому нет утечек карманов. (утечек между компонентами схемы). Такова особенность конструкции. Такие системы были известны как минимум 20 лет назад. В данном случае по этой технологии сделан серийноспособный прибор с выгодными потребильскими характеристиками.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для оживления темы выкладываю фрагмент своей студенческой НИРС.

Надеюсь, он поможет студентам и не только, снять ВАХи с виртуальных тестовых структур.

 

 

Моделирование технологического процесса изготовления ИМС серии 1564 в системе TCAD.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this