Crossover dalam IC monolitik #15

Seringkali terjadi tataletak dalam IC monolitik memerlukan dua jalur konduktor yang bersilangan satu sama lain. Crossing seperti ini tidak mungkin dibuat langsung karena akan berakibat terjadi kontak elektrik antara dua bagian.

Salah satu cara yang tidak memerlukan penambahan atau perubahan tahap fabrikasi adalah dengan jalan membuat yang disebut buried crossover, yang penampang tegaknya sebagai berikut.

Sedangkan tampak atas geometri permukaan buried crossover ini seperti yang terlihat berikut ini.

Buried crossover dibuat dengan difusi n⁺ yang dikerjakan secara bersamaan dengan difusi emitter n⁺. Pada kedua ujung buried crossover dibuat window (lubang) untuk kontak-kontaknya. Di antara kedua kontak itu diberi ruang yang cukup untuk dilalui metal stripe di atas silikon dioksida. Bahan difusi n⁺ merupakan konduktor sedangkan metal stripe yang menyilang di atasnya tersekat oleh silikon dioksida, sehingga tidak ada hubungan elektrik di antara kedua jalur itu.

Karena difusi n⁺ untuk buried crossover dilaksanakan bersamaan dengan difusi emitter n⁺, maka untuk membuat buried crossover tidak perlu ada tahap fabrikasi tambahan.

Tapi bahan difusi n⁺ itu dapat menimbulkan resistansi seri tambahan, sehingga buried crossover sebisa mungkin jangan digunakan, misalnya, pada jalur power supply atau jalur ke ground.

Karena memerlukan isolation region tersendiri, sehingga adanya buried crossover dapat menambah luas permukaan chip.

Sebelum memutuskan untuk membuat buried crossover, harus dipastikan bahwa buried crossover itu memang sangat diperlukan. Cukup dengan mengamati diagram IC-nya secara sepintas, apakah ada resistor difusi yang di atasnya ada ruang yang cukup untuk dilalui metal stripe sebagai implementasi sebuah crossover, seperti gambar berikut ini

Selama harga resistansi dari resistor difusi itu cukup besar, sehingga di antara kedua kontak resistor difusi ada ruang yang cukup untuk dilalui metal stripe, maka disitu dapat dijadikan crossover seperti yang terlihat pada gambar di atas.

Kadang-kadang membuat crossover dapat dihindari dengan jalan menggunakan transistor dengan double base stripe atau menggunakan transistor dengan double collector stripe. Gambar berikut ini menunjukkan crossing (persilangan) sambungan base dengan sambungan emitter yang diatasi dengan memakai transistor dengan double base stripe.

Dengan memakai teknik-teknik seperti di atas tadi, maka untuk mengimplementasikan suatu crossover tidak harus ada kompromi dengan kinerja IC.

Jika tidak ada masalah untuk menggunakan lebih dari satu lapisan interkoneksi metal, maka crossover dapat diimplementasikan sebagai berikut.

Pertama-tama IC diproses seperti biasanya, sesudah mengikis bagian lapisan metal yang tidak diperlukan kemudian di atas permukaan wafer dibuat lapisan silikon dioksida di dalam sebuah reaktor dengan proses dekomposisi pirolitik dengan silane pada suhu di bawah 300^oC. Karena dilakukan pada suhu yang relatip rendah, pola interkoneksi metal yang sudah ada tidak mengalami kerusakan.

Selanjutnya dibuat window (lubang) pada lapisan silikon baru, kemudian dibuat lapisan metal yang kedua, dan bagian lapisan metal kedua yang tidak diinginkan dikikis dengan cara seperti biasanya. Penampang tegak crossover yang diperoleh seperti gambar berikut ini.

Karena pembuatan crossover metal multi-lapis ini memerlukan beberapa tahap proses tambahan, maka cara implementasi seperti ini sedapat mungkin dihindari.

Break Time Music

• back