- •Правительство Российской Федерации
- •Содержание.
- •1.Специальная часть
- •1.1. Описание предметной области по характеристикам замкнутых сау
- •1.1.1. Частотные и логарифмические характеристики сау
- •1.1.2. Частотные показатели (оценки) качества сау
- •1.1.3. Оценка устойчивости сау по ее частотным и логарифмическим частотным характеристикам
- •1.2. Обоснование выбора программных и технических средств для реализации Интернет – подсистемы
- •1.3. Разработка обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых сау в среде интернет.
- •1.4. Разработка структуры меню обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых сау в среде интернет.
- •3.1. Полный допуск
- •3.2. Экспресс-допуск
- •1.5. Разработка методики обучения в Интернет – подсистеме по исследованию устойчивости сау
- •1.6. Разработка методики допуска к лабораторному исследованию устойчивости замкнутой сау с помощью частотных критериев устойчивости
- •1.7. Разработка методики лабораторного исследования устойчивости замкнутой сау
- •1.8. Разработка алгоритмического обеспечения Интернет – подсистемы для лабораторного исследования устойчивости сау
- •1.9. Разработка программного обеспечения обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых сау в среде интернет
- •1.10. Руководство разработчика обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых сау в среде интернет
- •1.11. Руководство пользователя обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых сау в среде интернет
- •1.11.2. Работа в режиме обучения
- •1.11.3. Работа в режиме допуска к лабораторному исследованию
- •1.11.4. Работа в режиме лабораторного исследования
- •2.Конструктивно – технологическая часть
- •2.1. Технический процесс изготовления приборов (имс) по кмдп технологии
- •2.2. Технологический процесс изготовления эпитаксиально – планарного транзистора Типы структур имс
- •Эпитаксия
- •Фотолитография
- •Диффузия
- •Металлизация
- •Окисление
- •3.Охрана труда
- •3.1. Негативное влияние пк на организм человека.
- •3.2. Методы и способы защиты пользователя от воздействия опасных и вредных факторов
- •4. Экологическая часть
- •4.1. Влияние уфи на организм человека и способы защиты.
- •Ультрафиолетовое излучение
- •Биологическое действие ультрафиолетового излучения
- •Защита от ультрафиолетового излучения
- •4.2 Влияние радиоактивного излучения на организм человека.
- •1. Введение: понятие радиоактивности, типы излучений
- •2. Способы проникновения радиации на организм человека
- •3. Воздействие радиационного излучения на живые организмы
- •4. Средства защиты населения от радиоактивного излучения
- •5. Медицинская помощь при радиационном поражении
- •4. Экономическая часть
- •4.1. Технико-экономическое обоснование выбора темы.
- •4.2 Сметная стоимость темы
- •4.3 Оценка экономической эффективности проекта.
- •Заключение
- •Список литературы
2.2. Технологический процесс изготовления эпитаксиально – планарного транзистора Типы структур имс
Среди планарных структур, в которых использованы биполярные транзисторы, исторически более ранней является диффузионно-планарная структура. Функции изоляции в ней выполняют р-n-переходы, ограничивающие области отдельных элементов и смещенные в обратном направлении. Для получения обратного смещения в области подложки, разделяющей элементы формируется омический контакт, связанный с наиболее низким потенциалом источника питания, а к изолирующим областям резисторов с помощью контактов подводится высокий потенциал.
В качестве исходной заготовки используют пластину монокристаллического кремния, равномерно легированного акцепторной примесью (дырочная электропроводность). После того как на заготовку нанесен слой окиси кремния Si02, методом фотолитографии в этом слое избирательно вытравливают участки прямоугольной формы и через образовавшиеся окна путем термической диффузии вводят атомы примеси-донора. Процесс диффузии совмещают с термическим окислением кремния, в результате которого на поверхности вновь образуется сплошной слой окисла. Таким образом, одновременно создаются коллекторные области всех транзисторов, а также изолирующие области всех диодов и резисторов для всех кристаллов групповой пластины. Вторичным вскрытием окон меньших размеров в окисле и последующей диффузией примеси-акцептора формируют р-области, выполняющие роль базовых областей транзисторов, анодов диодов и резисторов. В результате очередного (третьего) цикла фотолитографии, диффузии и окисления получают области эмиттеров, катоды диодов, а также высоколегированные области для последующего создания омических контактов к высокоомным коллекторным и изолирующим областям.
Для создания межэлементных связей в слое окисла вновь вскрывают окна и плоскость пластины покрывают сплошной металлической пленкой (обычно алюминиевой). При этом в местах, свободных от окисла, образуется контакт с соответствующими областями кремния. Заключительный цикл фотолитографии (по пленке алюминия) позволяет создать систему межсоединений, а также контакты по периферии кристаллов. Эти контакты будут использованы для коммутации кристаллов с внешними выводами корпуса.
Планарный транзистор (независимо от типа структуры) имеет коллекторный контакт в одной плоскости с базовым и эмиттерным контактами. Вследствие этого коллекторный ток преодолевает протяженный горизонтальный участок дна коллекторной области (под дном базы), имеющий малые поперечные размеры.
В диффузионном коллекторе концентрация активной примеси распределена по глубине неравномерно: она максимальна на поверхности и равна нулю на дне коллектора, — поэтому слой коллектора под базой имеет высокое сопротивление, что увеличивает напряжение насыщения и время переключения транзистора.
Равномерное распределение примеси по толщине коллектора может быть получено с помощью процесса эпитаксиального наращивания кремния с дозированным количеством донорной примеси. Такой процесс применяют для создания эпитаксиально-планарной структуры.
Чтобы получить простейшую эпитаксиально-планарную структуру, в качестве исходной заготовки надо использовать монокристаллическую пластину кремния, равномерно легированную акцепторной примесью. Для нанесения эпитаксиального слоя на одну из сторон пластины ее освобождают от окисла и тщательно очищают (рис. 2.1), после чего проводят осаждение монокристаллического слоя кремния n-типа. Далее поверхность пластины окисляют и методом фотолитографии вскрывают окна в виде узких замкнутых дорожек, соответствующих контуру коллекторных и изолирующих областей ИМС. Проводя через окна диффузию акцепторной примеси до смыкания ее с р-областью, получают таким образом изолированные друг от друга островки равномерно легированного эпитаксиального n-кремния.
Рис. 2.1. Последовательность формирования эпитаксиально-планарной структуры:
а — исходная пластина; б — стравливание окисла, подготовка поверхности; в — эпитаксиальное наращивание n-слоя, окисление поверхности; г — вскрытие окон в окисле под изолирующую (разделительную) диффузию примеси; д — диффузия акцепторной примеси, окисление поверхности; е — готовая структура после формирования диффузионных базовых и эмиттерных областей, а также получения межсоединений.
Схема структуры |
Оборудование, метод |
Пластина монокристаллического кремния с нанесенной окисью кремния. | |
Нанесение диэл. маски, используя высокую температуру окисления и фотолитографию. | |
Внедрение n+ путём эпитаксиальной планарной технологии и очистка от диэлектрика.
| |
С помощью газовой эпитаксии делаем наращивание слоя n. | |
Используя процесс фотолитографии и плазмохимического наращивания, наносим диэлектрическую маску. | |
С помощью ионной ВТД эмитации внедряем в п-тии атомы ??? элемента и очищающего от диэлектрика. | |
Снова наносим диэлектрическую маску. | |
Снова с помощью ВТД внедряем атомы ионирующего элемента и удаляем диэлектрик. | |
Нанесение диэлектрика. | |
С помощью ионной технологии внедряем атомы ионирующего элемента и удаляем диэлектрик. | |
Наносим диэлектрик. | |
Нанесение металлической плёнки с помощью магнетронного распыления и снятие плёнки. |
Эпитаксиально-планарная структура со скрытым слоем. Здесь эпитаксиальный коллектор легируют умеренно (необходимую концентрацию примеси рассчитывают из условия пробоя перехода база – коллектор), а малое сопротивление коллектора обеспечивают параллельно включенным скрытым слоем (n+), имеющим высокую концентрацию примеси.
Начальные стадии технологического процесса получения эпитаксиально-планарной структуры со скрытым слоем приведены на рис. 2.2. В поверхностном окисном слое пластины p-типа вскрываются окна, через которые проводят диффузию примеси с высокой концентрацией. Для того чтобы избежать значительного проникновения примеси в эпитаксиальный коллектор при последующих циклах высокотемпературной обработки (разделительная диффузия, базовая диффузия и т.д.), подбирают примесь с малым коэффициентом диффузии (например, мышьяк). Далее поверхность освобождают от окисла и наращивают эпитаксиальный слой кремния n-типа. После окисления поверхности процесс обработки протекает по той же схеме, что и для структуры без скрытого слоя.
Рис. 2.2. Последовательность формирования эпитаксиально-планарной структуры со скрытым n+-слоем:
а—исходная пластина; б—вскрытие окон под диффузию скрытого слоя; в—диффузия n+-примеси, окисление поверхности; г—стравливание окисла, подготовка поверхности, д— эпитаксиальное наращивание n-слоя, окисление поверхности; е — готовая структура после разделительной диффузии, формирования базовых и эмиттерных областей, а также межсоединений.
Транзистор на основе МДП-структуры
|
|
|
С помощью плазмохимического осаждения и фотолитографии положим диэлектрич. Маску. |
|
С помощью ВТД внедряем атомы ионирующего элемента и удаляем диэлектрик. |
|
Используя высокую температуру окисления положим диэлектрическую маску. |
|
С помощью магнетронного распыления и фотолитографии наносим тонкое металлическое покрытие. |