мо дифузію фосфору для формування емітерний і приконтактной областей яку проводять в одну стадію.
· Етап разгонки домішки:
Тз=1100,, tзаг=38,576 хв.
) фотолітографії розкривають вікна під контакти і напилюють плівку алюмінію методом термічного випаровування при і. Після пластину піддають термообробці для створення низькоомних контактів з кремніем.прі Т=550 і t=3 [хв]. Методом зворотного ФО формують розводку.
11) пасивації топології діелектриком SiO2. Осадження діелектрика на поверхню пластини взамін окислення дозволяє зменшити температурний вплив на пластину. Для отримання плівок оксиду кремнію використовують реакцію окислення силану при:
12) Фотолітографія, розтин вікон під контакти. Після проводиться напилення алюмінію (Al) методом термічного випаровування при,.
.
2. ОСНОВНІ РОЗРАХУНКИ
Визначимо вихідні концентрації домішок у підкладці і епітаксіальній плівці:
В якості підкладки візьмемо структуру:
Т.е. кремнієва епітаксіальна структура з товщиною епітаксійного шару 3 мкм і підкладки 200 мкм, епітаксіальна плівка - кремній електронного типу провідності легований фосфором з питомим опором 0,1 Ом? см. Підкладка - кремній діркового типу провідності легований бором з питомим опором 10 Ом? См.
Виходячи із значення питомого опору визначаємо вихідну концентрацію домішки в підкладці і епітаксіальній плівці, використовуючи графік залежності питомого опору від концентрації домішки в Si-n:
2.1 Розрахунок режимів дифузії
Режим отримання плівки нітриду кремнію
Нітрид кремнію отримують методом хімічного осадження при температурі. Для отримання даної плівки використовуються установки епітаксійного нарощування або Однозонна дифузійні печі. Для отримання нітриду кремнію використовують реакцію:
2.1.1 Розрахунок режиму базової дифузії
Т.к. дифузія базового шару проводиться на глибину 1,8 мкм, то вона буде проходити в два етапи: етап загонки і разгонки домішки. Розрахунок почнемо з етапу разгонки.
Етап разгонки домішки бору.
Для знаходження поверхневої концентрації домішки в базі N0 необхідно визначити середню провідність:
,
де - середня питома провідність дифузійного шару бази
- поверхневий опір бази
- глибина база-колекторного переходу
Використовуючи криві Ірвіна знаходимо поверхневу концентрацію базовій області бору:
Коефіцієнт дифузії можна знайти за рівнянням Арреніуса:
де, - коефіцієнт дифузії домішки
- удаваний коефіцієнт дифузії (для бору)
- енергія активації домішки (для бору)
- постійна Больцмана ()
T - температура разгонки, К
Тепер, знаючи D, і, можна знайти.
де, - глибина залягання pn переходу
- коефіцієнт дифузії домішки
- поверхнева концентрації домішки в базовій області
- вихідна концентрації домішки в епітаксіальній плівці
Таблиця 2.1 - Розрахунки етапу разгонки домішки в базі
Tраз, СTраз, KDразб, tразб, ctразб, мін100012732,6638E - 1477728,681295,478105013239,51938E - 1421750,78362,513110013733,10049E - 136678,101111,3017115014239,29425E - 132227,76437, 1294120014732,58601E - 12800,6713,3445125015236,72768E - 12307,76435,129405
З таблиці виберемо параметри для етапу разгонки домішки в базі:
,, tразб=37,1294 хв.
Етап загонки домішки бору.
Для розрахунку етапу загонки необхідно визначити кількість домішки, яке забезпечує задану поверхневу концентрацію:
Однак справжнє кількість домішки, яке треба ввести, залежатиме від процесу перерозподілу домішки між кремнієм і плівкою, вирощеної на етапі разгонки:
де, m - коефіцієнт сегрегації (для бору m=0.3)
Коефіцієнт дифузії розраховується за тією ж формулою, що і для етапу разгонки.
Час загонки визначається як:
Таблиця 2.2 Розрахунки етапу загонки домішки в базі
Tз, СTз, KDзб, tз, ctзб, мінNп80010734,98425E - 174542497570,8172E + 2085011232,95575E - 1669478,081157,9682,1E + 2090011731,50602E - 159621,526160,35882,5E + 2095012236,71693E - 151498,10124,968343E + 20100012732,6638E - 14248,34094,1390153,7E + 20
З таблиці виберемо параметри етапу загонки домішки в базі:
,, tзб=24,97мінути.
2.1.2 Розрахунок режимів дифузії емітерний області
Т.к. емітерна дифузія здійснюється на глибину менше 2 мкм, то вон...
