Uploaded by devi oktavia

elim lkk

advertisement
Nama: Devi Oktavia Rahayu
NIM: D041181510
Slide 1
1. Produksi dalam ingot Si monokristalin
2. Iris menjadi wafer
3. Terapkan salinan berulang dari chip
Slide 2
Untuk memproduksi ingot, langkah pertama adalah irisan menjadi keping silicon (wafer). berdiameter
100 atau 125 dan memiliki ketebalan 0.2mm.
Setelah ingot tumbuh sempurna, digiling dengan diameter ukuran kasar yang sedikit lebih besar dari
diameter target wafer silikon akhir. Setelah melewati sejumlah pemeriksaan, ingot dilanjutkan ke
pemotongan. Karena kekerasan silikon, tepi berlian mengiris wafer silikon dengan hati-hati sehingga
sedikit lebih tebal dari spesifikasi target. Langkah terakhir dan terpenting dalam proses pembuatan adalah
setiap keping digergaji menjadi ratusan atau ribuan serpih yang identik, khususnya antara 1 sampai 10mm
ukurannya. Dalam proses ini berlangsung, Serpih rangkaian terpadu dapat berisi sebanyak 1 juta alat.
Silikon murni dilelehkan dalam sebuah pot yang bersuhu 1400C dan sebuah benih kecil berisi orientasi
kristal yang diinginkan dimasukkan ke dalam silikon cair dan perlahan ditarik keluar dengan kecepatan
1mm per menit.
Single Crystal Growth
Kristal silicon (dalam beberapa kasus juga mengandung doping) diproduksi (ditarik) sebagai silinder
dengan berdiameter 8 hingga 12 inci. SIlinder ini digergaji dengan hati-hati menjadi cakram tipis (wafer).
Wafer kemudian dipoles dan ditandai untuk orientasi Kristal
SILICON LATTICE
Boron, fosfor, dan arsen digunakan sebagai akseptor dan donor electron untuk mengubah sifat listrik
silicon. Elektron valensi yang hilang menciptakan lubang. Atom boron dimasukkan ke dalam kisi. 5
elektron valensi fosfor dilepaskan di kisi. Atom fosfor dimasukkan dalam kisi. Boron yang ditambahkan
ke kisi menciptakan lubang (property tipe-P), fosfor menciptakan electron bebas (property tipe-N)
Transistor MOSFET
N-Channel MOSFET,
Struktur N-Channel Mosfet atau disebut dengan NMOS terdiri dari subtract tipe P dengan daerah Source
dan Drain deberi Difusi N+. Diantara daerah Source dan Drain terdapat sebuah celah sempit dari subtract
P yang di sebut dengan channel yang di tutupi oleh isolator yang terbuat dari Si02
P-Channel MOSFET,
P-Channel MOSFET memiliki wilayah P-Channel diantara Source dan Drain. Dia memiliki empat
terminal seperti Gate, Drain, Source dan Body. Struktur Transistor PMOS terdiri atas tipe-n dengan
daerah Source dan Drain diberi difusi P+.
Simbol (Skematik) dan Struktur (Tata Letak)
Konstruksi MOSFET sangat berbeda dengan Junction FET. Baik tipe Deplesion dan Enhancement
MOSFET menggunakan medan listrik yang dihasilkan oleh tegangan gerbang untuk mengubah aliran
pembawa muatan, elektron untuk n-channel atau holes untuk P-channel, melalui channel Source-Drain
semikonduktif. Gerbang elektroda ditempatkan di atas lapisan isolasi yang sangat tipis dan ada sepasang
daerah tipe-n kecil di bawah Drain dan Source elektroda.
Wafer berfungsi sebagai substrat (atau massal) ke N-channel MOS, yang dapat diterapkan langsung pada
substrat tipe-p. Perangkat MOS saluran-n didasarkan pada gerbang polysilicon, diendapkan pada
permukaan substrat, diisolasi oleh oksida ultra tipis (disebut oksida gerbang), dan implantasi N + yang
membentuk dua difusi yang terpisah secara elektrik, di kedua sisi gerbang .
Daftar lapisan yang biasa digunakan untuk desain perangkat MOS diberikan pada tabel 2-6.
Transistor NMOS terbuat dari substrat dasar tipe p dengan daerah source dan drain didifusikan tipe n+
dan daerah kanal terbentuk pada permukaan tipe n. NMOS yang umumnya banyak digunakan adalah
NMOS jenis enhancement, dimana pada jenis ini source NMOS sebagian besar akan dihubungkan dengan
–Vss mengingat struktur dari MOS itu sendiri hampir tidak memungkinkan untuk dihubungkan dengan
+Vdd. Dalam aplikasi gerbang NMOS dapat dikombinasikan dengan resistor, PMOS, atau dengan NMOS
lainnya sesuai dengan karakteristik gerbang yang akan dibuat. Sebagai contoh sebuah NMOS dan resistor
digabungkan menjadi sebuah gerbang NOT.
Negatif MOS adalah MOSFET yang mengalirkan arus penguras sumber menggunakan saluran dari bahan
electron, sehinga arus yang mengalir jika tegangan gerbang lebih positif dari substrat dan nilai mutlaknya
lebih besar dari VT (Voltage Treshold).
NMOS Transistor Cross Section
N-Area telah didoping dengan ion donor (arsen) dengan konsentrasi ND - elektron adalah pembawa
mayoritas
Pada p-area telah didoping dengan ion akseptor (boron) konsentrasi NA - holes adalah pembawa
mayoritas
Karakteristik Teknologi
Tabel Overall Roadmap Technology Characteristics (ORTC) dibuat pada awal proses Roadmap dan
digunakan sebagai dasar untuk memulai aktivitas International Technology Working Groups (ITWG)
dalam membuat bab-bab terperinci mereka. Tabel-tabel ini juga digunakan selama upaya pembaruan
Roadmap sebagai sarana untuk menyediakan sinkronisasi antara TWG dengan menyoroti
ketidakkonsistenan di antara tabel-tabel tertentu.
Ring Osilator
Osilator cincin sering dipilih untuk diaplikasikan pada teknologi CMOS, karena mudah diintegrasikan
dalam chip tidak seperti osilator LC yang membutuhkan tempat yang jauh lebih lebar dalam
pengintegrasiannya. Tetapi osilator cincin mempunyai kelemahan derau fasa yang tinggi dibandingkan
dengan osilator LC.
Osilator cincin menggunakan jumlah inverter ganjil untuk memberikan efek penguat pembalik tunggal
dengan penguatan lebih dari satu. Alih-alih memiliki satu elemen penundaan, setiap inverter berkontribusi
pada penundaan sinyal di sekitar cincin inverter, oleh karena itu dinamai osilator cincin.
Banyak wafer menyertakan osilator cincin sebagai bagian dari struktur pengujian garis juru tulis. Mereka
digunakan selama pengujian wafer untuk mengukur efek variasi proses manufaktur.
Tantangan Scaling
1960 - 2002. Era penskalaan sederhana, di mana litografi murni dapat menyelesaikan tugasnya. Masalah
utama yang dihadapi di penghujung era ini adalah ketika ukuran fitur berkurang, konduktor menjadi
terlalu resistif. Solusi untuk masalah ini adalah mengganti aluminium di vias dengan tembaga. ·
2002 - 2018. Penskalaan saja tidak cukup di sini, diperlukan inovasi. Ini termasuk litografi komputasi:
"silikon tegang"; gerbang logam hi-K; dan transistor tri-gate dan teknologi pengemasan 3D lainnya. Pada
saat yang sama, industri sedang mengerjakan perangkat nano dan materi baru untuk saluran dan gerbang
transistor. Namun, perubahan revolusioner terpenting yang sedang dieksplorasi saat ini adalah
penggantian saluran dengan kombinasi bahan dari kolom III-IV dari tabel periodik.
2018 dan selanjutnya. Untuk melampaui 2018, industri harus menciptakan teknologi dan material baru.
Bidang penelitian yang paling menjanjikan adalah di nano-elektronik, di mana bahan berbasis karbon
sedang dikembangkan untuk merancang transistor masa depan.
Download