Коледов Л.А. - Технология ИС, страница 80

DJVU-файл Коледов Л.А. - Технология ИС, страница 80 Интегральные устройства радиоэлектроники (2177): Книга - 8 семестрКоледов Л.А. - Технология ИС: Интегральные устройства радиоэлектроники - DJVU, страница 80 (2177) - СтудИзба2018-01-12СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Коледов Л.А. - Технология ИС", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "интегральные устройства радиоэлектроники" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "интегральные устройства радиоэлектроники" в общих файлах.

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 80 - страница

Эти характеристики для основных примесей в 31 приведены на рис. 11,43 и 11 46 и в таблд 11.3. Неприемлемо использование примеси, коэффициент диффузии которой в защитной маске сравним или больше коэффициента диффузии ее в полупроводнике. В связи в этим при использовании окисной маски на 31 не применяются Па, 1п, А1 Это ограничение снимается при использовании нитридной маски. Из-за малой растворимости в О! практически не используется В!.

Для диффузионных слоев, формирующихся на начальных этапах производства микросхем, во избежание перераспределения продиффундировавшей примеси на последующих высокотемпературных операциях, желательно применение примеси с малым коэффициентом диффузии. Именно З54 10 /04 00 0,7 00 т /ааа //00 1700аоа /400 104 Т,'С т,'в б! а/ рис. 11.45. Зависимость коэффициеитов диффуиии примесей от температуры в моно- кристаллическом кремами: р — О /(Ч/г/; а О /(г! рр к рор ь; — О=/(г! ь кч р Х 577 /ргг 10г! /0/а /рм 10!в 10/7 10/в й/,см в Рис. !! .4б.

Зависимость предел ьиой растворимости примесей в кремиии ог температуры поэтому для формирования скрытых слоев в О1 используются Аз и ВЬ, а из этих двух примесей предпочтение отдают Аз, имеющему большую растворимость в Б! и обеспечивающему большую электропроводность скрытого слоя. При формировании скрытого и эмиттерного диффузионных слоев, областей истока и стока требуется достижение максимальной концентрации, в то время как в базовом 12* З55 слое или в области кармана комплементарного МЛП-транзистора концентрация примеси должна быть существенно ниже предела ее растворимости. В первом из этих двух случаев проводится односта дийная диффузия, во втором — двухстадийная.

Одностадийная диф. фузия так же, как и первая стадия двухстадийной диффузии осуществляется из неограниченного (неистощимого, бесконечного) источника примеси, наносимого на полупроводник заранее или в процессе диффузии (см. рис.

11.18) и обеспечивающего постоян. ную высокую концентрацию примеси на границе раздела источник— полупроводник. Профиль распределения примеси по глубине диффузионного слоя в этом случае иллюстрируется графиком рис. 11.47 и описывается выражением Х х М(х, 1)=М,( ! — ег!' =М,ег(с 21) 01 2 х((эг (11.2) где У(х,() — концентрация примеси на глубине х в момент времени 1; й/, — поверхностная концентрация; ег1 (от еггог (цпс()оп) — функция ошибок; а ег1с (еггог !цпс(!оп согпр!егпеп(агу) — 'дополнительная /1х) 1,а функция ошибок, значения которых в зависимости от аргумента ) П!1! / хз М(х, 1)= — '2! -Π— ехр~ — -4)з — 1 22 2 2/ (! 1.4) где индексы 1 и 2 относятся к параметрам первой и второй стадии соответственно, а величина Я определяется из формулы — приводятся на рис. 11.48.

2чгп! ° В двухстадийном процессе диффузии первую стадию проводят из неограниченного источника с целью введения в поверхностный слой полупроводника определенного количества примеси. На второй стадии производится перераспределение примеси, загнанной в полупроводник на первой стадии. Профиль распреде- ления примеси при диффузии из ограниченного источника опи- сывается графиком рис. 11.47,б и выражением М(х, 1) . ехр2Х вЂ” — ), / х (11.3) 4(зг где Я вЂ” количество атомов примеси под единицей площади поверх- ности после первой стадии диффузии. Профиль распределения примеси после двухстадийного процесса диффузии подчиняется выражению х 2М' !) ~ М(х, г~й=~ М,ег(с — Их = — '-(('/2,1, (! ! 5) о о г 2~3>1, 1 ! ! Скрытый слой с мышьяком в качестве легирующей примеси формируется одностадийно при 1160 'С в течение 2,5 ч.

Разделительная и базовая диффузии проводятся в две стадии. На первой при 850 ... 950 'С в течение 15 ... 30 мин в диффузионной трубе проводится вагонка бора из парогазовой смеси, содержащей ВВг,, кислород и инертный газ (см. рис. 11.18). Вторая стадия разделительной диффузии проводится после снятия боросиликатного стекла в окислительной атмосфере (кислород и инертный газ) при температурах 1150...1220 'С в течение нескольких часов на глубину 3...10 мкм, в зависимости от толщины эпитаксиального слоя.

Вторая стадия базовой диффузии проводится аналогично второй стадии разделительной диффузии, но при более низких температурах 1100 ... 1200 'С в течение 0,5...2,0 ч на глубину 2,0 ... 3,0 мкм, Змиттерная диффузия с использованием парогазовой смеси, содержащей РС(з, 02 и инертный газ, осуществляется в одну стадию при температурах 900 ...

1100 'С в течение 1О ... 60 мин на глубину 0,8 2,0 мкм. Если диффузия из бесконечного источника идет в среду, равномерно легированную той же самой примесью с концентрацией й/о, то профиль распределения определяется формулой збг /П П /П гП П,П х а) гух/ 1,П (х) П,П Пб а 1,П г,а г б) Рнс. ! !.48. Фувкпнн ег(с 2 (1). еп(с (2') (2) а полулогарнфмнчес (а) н линейном (б) масштабах б) к Рнс. ! !.47.

Профили распределения примесей прн диффузии нз неограннченнога (а) н ограннченного (б) нсточ- ников Збб (пг),ч,=~я' ,вгг,. (11.7) !=1 3тим выражением можно воспользоваться для приближенных оценок эффек~ивной диффузионной длины одной и той же примеси ° при многократной диффузии, если температуры каждого этапа различаются не очень сильно. Практически при формировании транзисторных структур каждая термическая операция, следующая за процессом диффузии какой-либо примеси, приводит к изменению профиля ее распределения, и эти изменения можно оценить с помощью формулы (11.7).

Глубина залегания диффузионных р-а переходов. Если идет ' диффузия примеси р-типа в материал и-типа с исходной концентрацией Мо (или наоборот), то р-и переходу соответствует равенство М(х,!) = Ма. При диффузии из бесконечного источника х. М,еггс — ! =М (!1.8) 2т/Ж где х, — глубина залегания р-и перехода.

Втэтом случае глубину залегания р-и перехода очень легко определить по рис. 11.49, основанному на соотношении Мо — = ег!с 2~(й хю лнч ггго Цифры вблизи прямых линий — отношения Л'о/Л',. Если проводится вторая диффузия примеси противоположного первой типа проводимости, то услови расположения второго перехода со ответствует равенству х. х., М ег1с — ' — + М = М ег!с тх г О х! (11.9 Рис. ! ! Л9.

Заенеииость положения ри яерехо ди ст иелнчииы ч/Ш для различных знзченн юги отношения Мч/М* 40 338 М(х, 0= М,+(М,— М,) еггс (11.6) 2чгй Квадратный корень произведения ххг, входящий в приведенные ':, выше формулы, имею!гний размерность длины, называют «диффузион- ' ной длиной>. Если диффузионный процесс проводится при одной и той же температуре многократно, то где М„и Л'т!, 1)з и О!т — поверхностные концентрации примесей и коэффициенты диффузии второй примеси и первой примеси при температуре второй диффузии соответственно. Для случая диффузии в равномерно легированную среду из ограниченного источника условие формирования р-п перехода выражается равенством х. ° ( — —,') =М,. (11.10) Если обозначить Я/-~ пЗ~ через М*о, то можно записать, что р-и переход будет залегать на глубине хг=2ч/Ж з/!пМ о/М„ (!!.! 1) отиуда можно сформулировать два практически важных следствия: если при диффузии из ограниченного источника за время 6! р-л переход формируется на глубине х,!, то при идентичных условиях (та же температура, тот же источник) для формирования перехода на глубине хгз требуется время (з, равное !д=(хгз/хг!)з!г, Боковая диффузия под окисел.

При локальной диффузии примесь мигрирует как перпендикулярно поверхности пластины, так и под край маскирующего окисла, так как процесс диффузии примеси в кремнии изотропен. Для оценочных расчетов можно считать, что хл (1,0 ... 0,8) хг Параметры двухстадийной диффузии. Исходными данными для расчета времени базовой или разделительной диффузии являются: поверхностная концентрация примеси М(01) (см, ф-лы (!!.4, 11.5)(, которую необходимо получить после диффузии, температуры диффузии на первой и второй стадиях (вагонка и разгонка), заданная глубина залегания р-и перехода х; и концентрация примеси Мо в кремнии (при базовой диффузии — это концентрация примеси в эпитаксиальном слое). Зная эти величины и используя данные рис.

1!.45, определяют время второй стадии диффузии по формуле 1г=х~1/~4Рг!п (Лг(0 1) / Мо)1. Из выражения (11.4) при х=О получают М(0, !'дгт/ бз)з=2М-~ Ж, (11.14) (!! .15) 339 поскольку в большинстве практических случаев М,о превосходит Мо в 10...100 раз, то с точностью около 10 % положение р-и перехода можно оценить по приближенной формуле х!= 5,4 Л( В1, (11.13) откуда находят время первой стадии диффузии, используя для определения Рь Рз и Д7, графики рис. 11.45 и 11.46 при соответ ствующих значениях температуры первой стадии (прн нахождении значении Р1 и й( + н второй стадии (при определении Рз).

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее