Курсовая работа: Разработка конструкции топологии и технологического процесса изготовления интегральной микросхемы
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
.
Получим, что
.
По графику при
, тогда
.
Окончательно: ;
Топологический расчет транзистора
Цель топологического расчета – получение в плане минимально возможных размеров областей транзистора, которые зависят от мощности рассчитываемой транзистором и следующими топологическими ограничениями.
а) Минимальный размер элемента топологического рисунка аmin обусловленный разрешающей способностью процесса фотографии (4мкм).
б) Максимальное отклонение размера элемента рисунка ±∆1 = 0,5 мкм обусловлены погрешностями размеров элементов рисунков фотошаблона и погрешностями размеров на операциях экспонирования и травления.
в) Погрешностями смещения ±∆2 = ±2 мкм.
г) Боковая диффузия примеси под маскирующий окисел.
При высоких уровнях тока резко проявляется эффект оттеснения эмиттерного тока. Поэтому токонесущая способность транзистора определяется не площадью эмиттера, а периметром. Отсюда при проектировании эмиттера необходимо обеспечить максимальное отношение периметра к площади.
Рассчет эмиттерной области
Размер окна под эмиттерный контакт lЭКмин =аmin = 4мкм.
Примем lЭК = 10мкм