оксиду для створення маски проводиться одночасно з разгонкой домішки, щоб зайвий раз не нагрівати підкладку. Якість покриття особливо не важливо, тому окислення проводиться у вологому кисні.
Час разгонки домішки в базовій області t =, температура разгонки Т=+1150 ° С. Так як час немаленьке, то окислення проходитиме за параболічного закону. Параболічна константа В=0,720 мкм2/год,?=0.
2.2.4 Розрахунок профілів розподілу домішки після окислення
При розрахунку перерозподілу домішки при окисленні приймаємо наступні допущення:
· Зростання окисла спрямований;
· Обидві кордону окисла нерухомі, тобто вважаємо, що спочатку виростили плівку, а потім нагріли пластину, в результаті чого відбувся перерозподіл домішки;
· Плівка оксиду товста, тобто концентрація домішки, дифундуючої в плівку, на поверхні дорівнює 0.
Скористаємося методом сіток. Початкові умови:
Умова відсутності домішки в оксиді в початковий момент часу.
Розподіл в базовій області в початковий момент часу.
Граничні умови
У будь-який момент часу концентрація домішки на поверхні окисла дорівнює нулю.
Концентрація домішки в глибині напівпровідника (x=L2) незмінна.
Коефіцієнт дифузії домішки в напівпровіднику при температурі окислення вираховується за формулою Арреніуса.
Коефіцієнт дифузії домішки в оксиді при температурі окислення знайдений за допомогою рівняння Ареніуса.
Був обраний крок за часом і крок по координаті. Доведено, що система стійка:
Формула для розрахунків
Результати роботи програми для розрахунку представлені нижче.
Рис. 2.6 - Профіль розподілу домішки до і після окислення в базі і емітер.
Час окислення одно t =, Т=1473К. Область на малюнку, що має негативний набір значень, грає роль оксиду. Як видно з малюнка 2.6, відбулося зміщення база-емітерного pn переходу вглиб на 0,65 мкм, і база-колекторного на 0,45 мкм.
3. Розрахунок точності виготовлення резисторів
Розрахунок точності всіх резисторів, буде проводиться аналогічно, тому для наочності прикладу буде розглянутий один резистор з самим критичним размером- це резистор R1, який виконаний у базовій області з шириною 20 мкм і довжиною 240 мкм.
Похибки геометрії залежать від способу отримання малюнка резисторів. Для тонкоплівкових резисторів, малюнок яких отриманий за допомогою контактних масок, помилка по ширині обумовлена ??бічним роз'ятрювання, яке приймають рівним подвоєній товщині резистивної плівки.
Відносна похибка опору легованої області розраховується за формулою:
де відносна похибка області по ширині
де глибина залягання переходу
ширина
похибка у виготовленні маски
де точність виготовлення ФШ
Точність виготовлення фотошаблона визначається точністю використовуваного обладнання. В даному випадку вирішено виготовляти фотошаблон методом генератора зображення. Параметри використовуваного обладнання:
· Генератор зображення: ЕМ - 5109
точність позиціонування нм
масштаб зменшення
· Фотоповторювачі: ЕМ - 5109;
точність позиціонування нм
кратність зменшення 10
· Установка суміщення: DWL 66FS
точність суміщення нм
помилка травлення робочого шару
мкм
помилка прояви фоторезиста, яка дорівнює подвоєною товщині фоторезиста
мкм
мкм
похибка залягання pn переходу розраховується за формулою:
де,
відносна похибка області по довжині
відносна похибка по поверхневому опору
де відносна похибка середньої провідності (визначається c допомогою кривих залежності концентрації від провідності)
де тангенс кута нахилу прямої, обмеженої точками
По кривим Ірвіна візьмемо відрізок на кривій концентрації, в яку входить поверхнева концентрація бази, і визначимо поверхню на цих кордонах:
Таким чином, було отримано значення похибки виготовлення резисторів напівпровідникової інтегральної схеми, і воно склало 25%. Це значення є максимально допустимим, і з урахуванням того, що при розрахунку брався найбільш тонкий елемент схеми, можна сказати що для інших елементів числове значення похибки менше.
Дана похибка обумовлена ??великою глибиною заля...
