Курсовая работа: Разработка конструкции, топологии и технологического процесса изготовления интегральной микросхемы усиления тока индикации кассового аппарата

Расчет режимов изготовления эпитаксиально-планарного транзистора

Расчет концентраций примеси в отдельных областях транзистора

Расчет концентраций примеси в отдельных областях транзистора с учетом заданного пробивного напряжения.

Определяется из соотношения:

- напряжение пробоя перехода.

 В/см – критическое значение напряженности поля для кремния.

 Кл – заряд электрона.

 - относительная диэлектрическая проницаемость (для кремния 12).

Ф/см – абсолютная диэлектрическая проницаемость.

N – концентрация примеси на слаболегированной стороне перехода, которую надо отнести к наиболее опасному сечению, т.е. к поверхности.

Усредненная , если , а .

а) Концентрация примеси на поверхности подложки:

, при Uпр к-п = 60 В

б) Поверхностная концентрация примеси в коллекторе:

, при Uпр к-б = 50 В.

в) Поверхностная концентрация примеси в базе:

, при Uпр б-э = 5 В.

Окончательно:

Для дальнейших расчетов выберем транзистор VT5 и примем его за базовый элемент нашей ИМС.

Расчет режимов диффузии базовой области.

При двухстадийной диффузии распределение примеси подсчитывается по закону Гаусса:

,

где N – концентрация примеси, .

Q – поверхностная концентрация примеси, .

 - диффузионная длина.

Учитывая, что коллектор легирован равномерно и зная концентрацию примеси на поверхности базы и под переходом Б-К (на глубине ), можно записать:

1) при Х = 0:  

(1)

2) при : (2)

,

где  – коэффициент диффузии на этапе разгонки базы .

 – время процесса разгонки базы.

 – доза легирования базы .

Из (1) и (2) получим: ;

Задаемся температурой разгонки базы:

Рис. 2. Температурная зависимость коэффициента диффузии:  и  - исходная и поверхностная концентрация примеси,

Из графика  находим , а .

Из (1)

Для этапа загонки примеси в базу можно записать:

 , тогда

Примем температуру загонки базы  и из графика .   мин.

Окончательно: , , , , ,  мин,  мин.

Расчет режимов диффузии эмиттерной области.

Определим концентрацию примеси на уровне перехода Э-Б .

;

; где ; .

Полагая для высоколегированного эмиттера, что , а , то ,т.к. .

Для определения  воспользуемся требованием высокой проводимости эмиттера, которая должна иметь удельное поверхностное сопротивление  Ом. Примем . Тогда .

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6