Для уточнення розрахунку профілю розподілу емітерний області проводять розбиття отриманого профілю на кілька ділянок, у кожному з яких коефіцієнт дифузії усредняют і приймають постійним.
Приймаються температуру етапу загонки домішки фосфору рівною:
а. Знаходимо коефіцієнт дифузії на ділянці III:
б. Знаходимо коефіцієнт дифузії на ділянці II:
Визначимо Ns ** на кордоні II і III ділянок при x=x2:
Визначимо x2:
Визначимо Ns * на кордоні II:
Визначимо x1:
Знайдемо концентрацію для точки x1 для ділянки I:
в. Знаходимо коефіцієнт дифузії на ділянці I:
Розрахуємо профіль розподілу домішки фосфору для трьох ділянок.
Розрахуємо сумарний профіль розподілу домішки фосфору.
Рис 2.5. Профіль розподілу домішки фосфору для трьох ділянок.
Рис 2.6. Профіль розподілу домішок в емітері (уточнений) і базі.
3. Розрахунок точності виготовлення резисторів
Опір дифузійного резистора R3 визначається за формулою:
Відносну похибку ?? можна визначити, скориставшись графіком залежно поверхневої концентрації від провідності. Аппроксимируя цю залежність прямої на ділянці, включаємо задану поверхневу концентрацію шару, отримаємо:
а - тангенс кута нахилу прямої, обмежений точками з координатами (? 1, N1) і (? 2, N2).
Відносна похибка глибини залягання pn переходу? x залежить від усіх параметрів, що визначають xp-n. Вираз для відносної похибки глибини залягання pn переходу має вигляд:
Похибка опору шару визначається:
Похибка ширини? b і довжини? l резистора визначається точністю забезпечення ширини і довжини при дифузії. При локальній дифузії домішка впроваджується не тільки в напрямку, перпендикулярному поверхні, але і вздовж поверхні. Прийнято вважати, що бічна дифузія приблизно дорівнює глибині залягання pn переходу. Тоді ширина резистора b=bm + 2xp-n, де bm-ширина резистора, отриманого в масці SiO2 і xp-n-глибина залягання pn переходу. Враховуючи похибка виготовлення маски і глибини залягання pn переходу, визначимо відносну похибку ширини резистора
Розрахуємо похибка резистора по довжині
Відносна похибка опору резистора дорівнює
Висновок
У даному курсовому проекті був розроблений технологічний маршрут виготовлення інтегральної схеми ТТЛ. Розраховані режими дифузії та епітаксії, технологічна похибка виготовлення дифузійних резисторів.
Були отримані дані:
1) для отримання прихованого шару виробляємо дифузію миш'яку в дві стадії: час загонки становить 62.358 хв при температурі загонки 1133 К, коефіцієнт дифузії дорівнює 4.408 · 10 - 17 см 2/с; час разгонки 57.568 хв при температурі разгонки 1478 К, коефіцієнт дифузії дорівнює 2.393 · 10 - 13 см 2/с;
2) швидкість росту епітаксіальній плівки Vр=1.379 мкм/хв при температурі тисячу чотиреста сімдесят три К і швидкості потоку газу W0=10 см/с, час росту епітаксіальній плівки товщиною 3 мкм становить 2.175 хв;
) для отримання базової виробляємо дифузію бору в дві стадії: час загонки становить 50.702 хв при температурі загонки тисячі сто двадцять три К, коефіцієнт дифузії дорівнює 2.956 · 10 - 16 см 2/с; час разгонки 55.996 хв при температурі разгонки 1448 К, коефіцієнт дифузії дорівнює 1.564 · 10 - 12 см 2/с;
) для отримання емітерного шару виробляємо дифузію фосфору в одну стадію: час дифузії 48.175 хв при температурі дифузії тисячі триста п'ятьдесят-три К, коефіцієнт дифузії дорівнює 8.857 · 10 - 14 см 2/с;
) значення похибки виготовлення резисторів напівпровідникової інтегральної схеми склало 6.837%.
напівпровідниковий дифузія резистор епітаксії
Список літератури
1. Даніліна Т.І., Смирнова К.І. , Ілюшин В.А., Величко А.А. Процеси мікро- і нанотехнологій raquo ;. Томськ. 2005р
2. Maтсон Е.І., Крижанівський Д.В. Довідковий посібник з конструювання мікросхем raquo ;. М. В.Ш. +1984
