# Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Esempi/Dispositivi MOS e CMOS

Micro e nanotecnologia
Copertina Tutti i moduli · Sviluppo

## Microtecnologia

* Introduzione alla microtecnologia
** Il transistor e i dispositivi integrati
** La legge di Moore
** Microtecnologia: concetti di base
** L'ambiente: la camera pulita
* Crescita dei cristalli
* Il vuoto
** Le leggi del vuoto
** Pompe da vuoto
** Strumenti di misura per il vuoto
* Il plasma
** Proprietà generali
** Fisica del plasma
** Scarica nei gas
** Scarica a rf
* Tecniche litografiche
** Litografia ottica
** Litografia elettronica
** Litografia a raggi X
** Litografia a fascio ionico
* Film sottili
** Chemical Vapor Deposition (CVD)
** Sputtering
** Evaporazione
** Deposizione con cannone elettronico
** Molecular Beam Epitaxy (MBE)
** Deposizione di film dielettrici
** Film metallici
* Processi successivi
** Ossidazione
** Impiantazione ionica
** Diffusione
** Planarizzazione
* Etching
** Wet etch
** Attacco a secco
** Reactive Ion Etching (RIE)
** Ion milling
* Esempi
** Dispositivi MOS e CMOS
** Giunzioni Josephson
** MEMS
** Sensori di immagine
** Memorie magnetiche
* Tecniche diagnostiche
** Microscopia Ottica
** Diffrazione a raggi X
** Interazione con fasci di elettroni
*** SEM
*** TEM
** Scanning probe
*** STM
* Statistica per tecnologia

## Nanotecnologia

* Introduzione alla nanotecnologia
** Cenni storici
** I due approcci: top-down, bottom-up
* Approccio top-down
** Scansione a sonda (scanning probe)
** Stampa (nanoprint)
* Approccio bottom-up
** Self-organizzazione
*** Film di Langmuir-Blodgett
*** Self-assembled monolayers (SAM)
** Strutture molecolari con carbonio
*** Fullerene C60
*** Nanotubi
*** Nanofili (nanowire)
** AFM
** SNOM
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## Transistor MOS

* Si parte da un substrato di Si drogato di tipo n (come in figura)
* Le regioni di source e drain sono drogate differentemente dal substrato, quindi di tipo p
* Fra source e drain vi è un elettrodo di gate (metallo o polisilicio molto drogato) separato dal substrato da un sottile strato di ossido (capacità alta)
* Bisogna provvedere a delle connessioni metalliche (conduttrici) per collegare source, drain e gate all'esterno
* Il canale fra source e drain è normalmente chiuso, si apre quando la tensione di gate realizza un'inversione nel tipo di conduzione del substrato (qui, da n a p)
In dettaglio, i passi di realizzazione sono mostrati nella figura seguente:

### Integrazione del transistor MOS

* Dato il semplice schema per un transistor MOS, non è possibile integrare due dispositivi mettendoli semplicemente l’uno accanto all’altro, come mostrato in fig. 88 a). Infatti drain del transistor di sinistra e source del transistor di destra formano un ulteriore transistor, spurio, in cui il gate è dato dai fili di interconnessione sovrastanti.
* Lo schema b) risolve il problema: processo LOCOS (LOCal Oxidation of Silicon)
* uno strato di ossido spesso (field oxide) separa i vari transistor
* per realizzarlo, si ossida il Si localmente attraverso una maschera di nitruro di Silicio (Si3N4)
* questa maschera definisce la zona da ossidare e protegge il resto del Silicio dalla penetrazione dell’ossigeno
* ossidazione: alta T (1100 °C) in presenza di ossigeno
* In realtà, il processo LOCOS è più complesso e comprende la deposizione di altri strati fra silicio e nitruro, prima dell’ossidazione, per risolvere problemi di stress.

### Transistor CMOS

* Due tipi di transistor (N-MOS e P-MOS) in serie nello stesso dispositivo
* Questo impedisce che scorra corrente nel dispositivo in condizioni statiche, perché uno dei due transistor è sempre polarizzato inversamente; solo quando vi è uno switch, c'è anche una piccola corrente dinamica
* Si modifica il substrato(tipo n nel disegno) inserendo una regione drogata di segno opposto e di spessore sufficientemente elevato
* In questa zona, detta "well", si costruisce il secondo transistor(nell'esempio n-channel MOS)