а буде проводитися в одну стадію - етап загонки.
При розрахунку режимів одностадійної дифузії вибір часу і температури дифузії так само, як і у випадку двухстадийной дифузії, визначається з умови, що на глибині залягання p - n переходу концентрація введеної домішки дорівнює концентрації вихідної домішки. Оскільки розподіл домішки при одностадійної дифузії (з необмеженого джерела) підкоряється закону інтеграла функції помилок, то ліва частина рівняння буде мати вигляд:
де, - задана поверхнева концентрації домішки в емітер.
Для визначення поверхневої концентрації емітерний області визначимо середню провідність:
для емітерний області знайдемо з кривих Ірвіна:
Тепер можна знайти значення інтеграла функції помилок.
Використовуючи таблицю функцій доповнення інтеграла помилок erfc (z) знаходимо z:
z=1.95.
Коефіцієнт дифузії для одностадійної дифузії розраховується з рівняння Арреніуса, для фосфору:,:
Тепер можемо знайти час загонки:
Таблиця 2.3 - Розрахунок етапу загонки домішки в емітер
Tзаг, СTзаг, KDзаг, см2/сtзаг, ctзаг, мін80010733,14862E - 1875171525125285985011232,61483E - 179051692150861,590011731,81298E - 16130550921758,4895012231,07296E - 15220592,73676,546100012735,5222E - 1542860, 92714,3487105013232,51108E - 149425,694157,0949110013731,02259E - 132314,57438,57624115014233,77301E - 13627,31410,45523120014731,27404E - 12185,77653,096275
Виходячи з рекомендованого діапазону температур, виберемо таку температуру, щоб час дифузії було оптимальним.
Таким чином, режим дифузії для формування емітерний області:
Тз=1100,, tзаг=38,57 хв.
2.1.3 Розрахунок профілю розподілу домішки в емітерний області
Так як в сильно легованих областях коефіцієнт дифузії залежить від концентрації, то для більш точного розрахунку профіль розподілу домішки поділяють на три ділянки:
· перша ділянка -;
· друга ділянка -;
· третя ділянка -,
де, і - фіктивні поверхневі концентрації, обумовлені відповідно коефіцієнтами дифузії і.
На третьому ділянці виконується наступне рівність при x=xеб.
Можна визначити:
Для кордонів II і III ділянок при x=x2 вірно наступне вираз.
Можна висловити:
Також для точки x2 можна записати:
Можна знайти
Для кордонів I і II ділянок при x=x1 вірно наступне вираз.
Можна отримати
Також для точки x1 можна записати:
Тепер можна побудувати профіль розподілу
Рис. 2.4 - Профіль розподілу домішки в емітер по трьох ділянках, і за наближеною формулою.
2.1.4 Побудова профілю розподілу домішки в базі і емітер до окислення
- закон розподілу бору (закон Гауса),
- закон розподілу фосфору (інтеграл функції помилок),
(см - 3) - вихідна концентрація домішки в епітаксіальній плівці,
, глибина залягання база-колекторного переходу,
, глибина залягання емітер-базового переходу
Рис. 2.5 - Профіль розподілу домішок в емітері і базі до окислення.
2.2 Розрахунки режимів окислення
. 2.1 Розрахунок режимів окислення при отриманні діелектричних кишень
Для створення гарної ізоляції шар окисла повинен бути рівний 3 мкм, а також бути щільним і надійним.
Окислення проводиться при температурі по комбінованої технології. Для цього на початку процесу протягом 15 хв. нарощується тонкий оксид у сухому кисні:
мкм
Потім кремній окислюють у вологому кисні:
, де мкм, тоді ч
Загальний час двох операцій складе: ч
Після проводять підсушування в сухому кисні протягом 1ч., при якому відбувається ущільнення окисла кремнію.
2.2.2 Розрахунок режимів окислення при отриманні діелектричної плівки
Шар оксиду повинен бути рівний 1 мкм, а також бути щільним і надійним.
Окислення проводиться при температурі по комбінованої технології. Для цього на початку процесу протягом 15 хв. нарощується тонкий оксид у сухому кисні:
мкм
Потім кремній окислюють у вологому кисні:
, де мкм, тоді ч
Загальний час двох операцій складе: ч
Після проводять підсушування в сухому кисні протягом 1ч., при якому відбувається ущільнення діелектрика.
2.2.3 Розрахунок режимів окислення для створення захисної маски
Як правило, отримання...
