Разработка конструкции топологии и технологического процесса изготовления интегральной микросхемы (стр. 2 из 5)

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 .

Рис. 3. Зависимость удельного сопротивления Si от концентрации примеси при температуре

Из графика

приближенно определим концентрацию примеси в эмиттере

Рис. 4. Зависимость подвижности электронов от концентрации доноров в кремнии

Из графика

.

Тогда

Поделим

на , .

Рис. 5. Графики для определения параметра Dt в эмиттерной области (этап разгонки)

Из графика

получим

Концентрация примеси доноров в эмиттере

. Пусть ,

Из графиков

,

Отсюда

Доза легирования в процессе загонки определяется по формуле Отсюда для процесса загонки примеси в эмиттер (5)

Полагая

(6).

При

по графику , . Из (6)

Окончательно:

; ; ;

; .

Расчет поверхностного сопротивления областей транзисторов

Для контроля и проектирования диффузионных резисторов необходимо знать величины поверхностных сопротивлений областей транзистора, которые определяются по формуле:

.

1) Определим поверхностное сопротивление коллектора:

по графику , при

Для равномерно легированного кремния

.

2) Определим поверхностное сопротивление базовой области:

где - средняя концентрация введенной примеси; при равномерно легированном коллекторе , – подвижность дырок в области базы, – суммарная концентрация примеси на глубине .

Рис. 6. Зависимость подвижности электронов от концентрации доноров в кремнии при

Рис. 7. Зависимость подвижности дырок от концентрации акцепторов в кремнии при

Из графика

, тогда ,

3) Определим поверхностное сопротивление эмиттерной области:

;

Для диффузионных областей, где распределение примеси неравномерно по глубине, разность концентраций должна иметь смысл средней концентрации, нескомпенсированной примеси

, найденной в пределах . , где – полная концентрация веденной примеси.

– средняя концентрация р - примеси до .

Находим

также как и , только берем , , и .