Выбор режима технологического процесса изготовления резистора для заданных параметров
Для формирования резистивного слоя используется метод ионной имплантации, осуществляемая между загонкой и разгонкой эмиттерной примеси.
Сопротивление квадрата:
где
- сопротивление резистора,
- длина резистора,
- ширина резистора
Средняя концентрация примеси:
где
- заряд электрона,
- средняя подвижность в слое
Определим дозу по формуле:
Отжиг происходит одновременно с разгонкой эмиттерной примеси, легирование происходит бором, тогда:
Определим распределение примесей при ионной имплантации с отжигом по формуле:
где
- коэффициент диффузии примесей при
температуре отжига
,
- время отжига.
На глубине p-n-перехода
,
проецированный пробег ионов
и дисперсия пробега
зависимые от энергии при которой
.
,
,
Рис. 4. Профиль распределения концентрации примесей в структуре резистора
Таблица 5. Технологические параметры формирования резистора
E=280 кЭв
|
;
;
Описание структуры и этапов изготовления
Рис. 6. Загонка методом ионной имплантации базового слоя
Рис. 7. Разгонка базового слоя до промежуточной глубины
Рис. 8. Загонка примеси резистора методом ионной имплантации
Рис. 10. Загонка эмиттерной примеси диффузией из неограниченного источника
Рис. 11. Разгонка атомов примесей до необходимых параметров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе был проведен расчет технологических параметров формирования интегральной схемы, состоящей из биполярного транзистора n-p-n типа и резистора. Произведен подбор параметров условий и способов формирования интегральных структур.
При комбинированном методе двухстадийной диффузии и ионной имплантации решена проблема, связанная с временем загонки примеси, так как при расчетах выявилось, что при заданных параметрах не удается воспроизвести процесс при рекомендуемых значениях для проведения двухстадийной диффузии, что удалось устранить методом ионной имплантации, задав необходимую энергию атомам внедряемой примеси. Двухстадийной диффузией сформирован эмиттер, ионной имплантацией с отжигом базовый слой и резистор. Технологические параметры для ионной имплантации были выбраны исходя из требуемой глубины залегания примеси.
Сопротивление слоев транзистора, рассчитанное, методом численного интегрирования, совпало с характерными для данной структуры значениями.
Технологические параметры для ионной имплантации при создании резистора были выбраны исходя из равенства концентрации исходной примеси и концентрации примеси при требуемой глубине залегания p-n-перехода.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зятьков И.И., Кривошеева А.Н. Базовые процессы планарной технологии: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2018. 63 с.
2. Технология СБИС: в 2 кн./под ред. С. Зи. – М.: Мир, 1986