полезны файлы / FORMUL

Технология полупроводниковых приборов

1. Диффузия примесей

1.1. , где Ns₁ – предельная растворимость примеси.

1.2. , где ;

Доза: . Q₁ = Q₂ ,

тогда ,

откуда ,

,

,

к тому же

1.3.

1.4. ; По кривым Ирвина: Ns₂ → σ_ср →Rs

1.5.

;

2. Ионная имплантация

2.1.

2.2. ,

где ;

2.3.

2.4.

2.5.

3. Данные к расчету

3.1. Диффузия

для бора: [см²/с]; для фосфора: [см²/с].

Размерность в формулах: Т в [K], к= 8,625·10^-5 в [эВ/К].

3.2. Рекомендуемые значения:

Предельная растворимость для бора: Ns₁ =5·10²⁰ , для фосфора: Ns₁ =·10²¹

Загонка примеси: Т = 9001100 ⁰С, t = 530 мин.

Разгонка примеси: Т = 10001250 ⁰С, t = 20 мин 3 часа.

3.3. Расчет сопротивления слоя:

, где N(x) = |N_D – N_A|

; где N_(x) = |N_D + N_A|

;

3.4. При расчете параметров процесса имплантации областей стока и истока:

принять:N_S не менее 10¹⁹ см^-3 ;

учесть: R_p = R_{p Si} + d _SiO2 ( при имплантации через тонкий слой SiO₂);

боковую диффузию (подлегирование под маску – затвор) у_j = 0,8  x_j;

3.5. Расчитывать формирования «стоп – слоя» в одну стадию диффузионной загонкой примеси Бора.

Толщина балок определяется глубиной «стоп – слоя» - x_с

Глубина «стоп – слоя» определяется «критической» концентрацией примеси бора

N(x_c) = 510¹⁹ см^-3 ;

Все расчеты проводить в [см] - размерностях (1 мкм = 10^-4см)

Алгоритм расчёта двухстадийного процесса диффузии

0. Подложка .

Для малых концентраций примеси в подложке подвижность [см₂/Вс],

0. Диф. “загонка”

N _S1 – предельная растворимость (табличная величина)

– доза – сколько примеси введено на единицу площади

D₁t₁ – D₁ – коэффициент диффузии; t₁ – параметр, определяемый технологическим процессом.

0. Диф. “разгонка” примеси: характеризуется тем, что доза сохраняется.

N_S2 – новая концентрация

0. Определение глубины p-n-перехода x_j:

Обратные задачи расчета.

Исходные данные:

1 . x_j Ns₂ N₀

2 . x_j Rs N₀

По кривым Ирвина: σ → Ns₂

3 . x_j N_ср N₀

Т рансцендентное уравнение:

Алгоритм расчёта параметров ионной имплантации

0. Подложка .

Для малых концентраций примеси в подложке подвижность [см²/Вс],

0. Имплантация. ( R_p = R_{p Si} + d _SiO2 )

( Подбор энергий)

0. Отжиг – обычно без дополнительной разгонки

0. Определение глубины p-n-перехода x_j:

основное трансцендентное уравнение (подбор)

Обратные задачи расчета.

Исходные данные:

1. x_j N₀ N_max

2 . x_j N₀ N_ср

3 . x_j N₀ N_S

Алгоритм расчёта диффузии для биполярного транзистора

База:

1. “загонка” примесей в базу.

Параметры процесса: N_Sб1, D_б1t_б1.

расчет Т_б1, t_б1

2. “разгонка”: Параметры процесса: D_б2t_б2.

расчет Т_б2, t_б2

к-б – переход.

Эмиттер:

1. “загонка”. Параметры процесса: N_SЭ1, D_Э1t_Э1.

расчет Т_Э1, t_Э1

2. “разгонка”. Параметры процесса: D_Э2t_Э2

расчет Т_Э2, t_Э2

э-б – переход.

Конструкционные параметры транзистора:

Начало расчета:

N_Sб2

N₀

X_Кб

N_SЭ2

X_Эб

Значение функции erfc(x)

x	erfc(x)	x	erfc(x)	x	erfc(x)	x	erfc(x)
0	1.000	1	0.157	2	4.678e-3	3	2.209e-5
0,1	0.888	1,1	0.120	2,1	2.979e-3	3,1	1.165e-5
0,2	0.777	1,2	0.090	2,2	1.863e-3	3,2	6.026e-6
0,3	0.671	1,3	0.066	2,3	1.143e-3	3,3	3.058e-6
0,4	0.572	1,4	0.048	2,4	6.885e-4	3,4	1.522e-6
0,5	0.480	1,5	0.034	2,5	4.070e-4	3,5	7.431e-7
0,6	0.396	1,6	0.024	2,6	2.360e-4	3,6	3.559e-7
0,7	0.322	1,7	0.016	2,7	1.343e-4	3,7	1.672e-7
0,8	0.258	1,8	0.011	2,8	7.501e-5	3,8	7.700e-8
0,9	0.203	1,9	7.210e-3	2,9	4.110e-5	3,9	3.479e-8