Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

ЛИТЕРАТУРА

Bar-Lev А. Semiconductors and Electronic Devices, Prentice-Hall, 1984.

Brodie /. The Physics of Microfabrication, Plenum Pre,ss, 1982,

Burger R. M., Donovan R. P. Fundamentals of Silicon Integrated Circuit Device

Technology, Vol. 1, Prentice-Hall, 1967. Camenzind H. R. Electronic Integrated Systems Design, Van Nostrand Reinhold,

1972.

Со1с1ачг R. A. Microelectronics: Processing and Device Design, Wiley, 1980. Connelly J. A. Analog Integrated Circuits, Wiley, 1975. DeForest W. S. Photoresist: Materials and Processes, McGraw-Hill, 1975. Doyle J. M. Thin Film and Semiconductor Integrated Circuitry, McGraw-Hill, 1966.

Elmblnder J. AppMcaiion Considerations for Linear Integrated Circuits, Wiley, 1970,

Einspruch N. G. VLSI Electronics: Microstructure Science, Vols, 1-6, Academic Press, 1982.

Elliott D. J. Integrated Circuit Fabrication Technology, McGraw-Hill, 1982,

Fogiel M. Microelectronics: Basic Principles, Cicuit Design, Fabrication Technology, Research and Education Associates, 1972.

Ghandi S. K. The Theory and Practice of Microelectronics, Wiley, 1968.

Glaer A. B. Subak-Sharpe G. E. Integrated Circuit Engineering, Addison-Wesley, 1977.

Grebene A. B. Analog Integrated Circuit Design, Van Nostrand Reinhold, 1972. (Имеется перевод: Гребен A. Б, Проектирование аналоговых интегральных схем, -М,: Энергия, 1976.)

Grove А. S. Physics and Technology of Semiconductor Devices, Wiley, 1967.

Hamilton D. J., Howard W. G. Basic Integrated Circuit Engineering, McGraw-Hill, 1975.

Hnatek E. R. A User.s Handbook of Integrated Circuits, Wiley, 1973. Millman J. Microelectronics, McGraw-Hill, 1979.

Motorola Inc., Integrated Cicuits: Design Principles and Fabrication, Vol, 1,

McGraw-Hill, 1967. Runyan W. R. Silicon Semiconductor Technology, McGraw-Hill, 1965. Streetman B. G. Solid State Electronic Devices, Prentice-Hall, 1980. Szc S. M. VLSI Technology, McGraw-Hill, 1983,

Til! W. C, Luxon J. T. Integrated Cicuits: Materials, Devices, and Fabrication,

Prentice-Hall, 1982. Veronis A. Integrated Cicuits Fabrication Technology, Reston, 1979, Vossen J. L., Kern W. Thin Film Processes, Academic Press, 1978,

г) iV (0) = MQi" см-\ Xj= 3,0 мкм, A. =

д) ,V (0) = 1-10" cм- x=2,0 мкм, Лз,= М0»5 см-. Сравнить результаты расчета с графиками, приведенными на рис. 1.18, а.

*1.15. Поверхностное сопротивление ионно-легированных диффузионных слоев. Составить машинную программу для определения поверхностного сопротивления диффузионных слоев, полученных с помощью имплантации низкоэнергетических ионов и последующей разгонки. Поверхностное сопротивление должно быть представлено в функции дозы имплантации, глубины перехода и копцентрации примеси в подложке. Найти поверхностное сопротивление слоя, легированного бором, с глубиной перехода 2,5 мкм при концентрации прн.месн в подложке л-типа !• 10 см- и следующих значениях дозы имплантации: ЫО", ЫО", МО, ЫО", ЫО*, l-lQis, l-lQi см-2. Сравнить полученные результаты с графиком, приведенным на рис, 2.54.



Глава 2. Интегральные схемы

2.1. Характеристики р»-перехода

Прежде чем перейти к рассмотрению конкретной технологии изготовления диодов, транзисторов и ИС, необходимо ознакомиться с некоторыми характеристиками р/г-переходов, в частности получить представление о таких параметрах, как емкость перехода Cj, напряжение пробоя и последовательное сопротивление Rs- После такого рассмотрения можно обсудить принципы выбора параметров эпитаксиальных структур для тех или иных приборов.

2.1.1. Емкость перехода. Обратносмещенный рл-переход можно рассматривать как плоский конденсатор, в котором роль диэлектрика играет обедненный слой (рис. 2.1). Обедненный слой, или слой объемного заряда, - это область, непосредственно прилегающая к границе р/г-перехода и практически полностью лишенная подвижных носителей заряда (свободных электронов и дырок). Понятно, что такая область ведет себя подобно диэлектрику.

Емкость перехода определяется выражением для емкости плоского конденсатора. С, = bA/W, где е = 880 = 11,8х8,85х Х10" Ф/см = 1,044310" Ф/см - диэлектрическая проницаемость кремния, А - площадь перехода и IF - ширина обедненного слоя. В случае, когда распределение концентрации примеси по обе стороны от перехода является равномерным, ширина обедненного слоя определяется выражением

W = i28Vj/qN)

(2.1)

где = NaNdHa + Nd), Vj ~ падение напряжения на переходе, для которого справедливо выражение = Ф + Vr (ф - контактный потенциал, равный ~0,8 В, Vn - приложенное к переходу обратное напряжение). Соответствующее выражение для емкости перехода имеет вид;

(2.2)



При N = ЫО" СМ И = 1,0 В приведенные выше уравнения дают IF = 0,361 мкм и Су = 2,89-10-« Ф/см = 289 пФ/мм. На рис. 2.2 приведены графики зависимости Cj от N для нескольких значений Vj.

Если площадь перехода в рассмотренном выше случае соста.-вляет 500 X 500 мкм, то емкость перехода определяется как Cj - = 289 (пФ/мм) (0,5 мм X 0,5 мм) = 72,3 пФ при Vj= 1,0 В

5 1 ill

p-fnun

п-тип

рп-тип

р-тип

-<-W-

Рис. 2.1. Ширина обедненной области р«-пе-рехода: а - общий случай; б - асимметричный рл-переход.

(данному Vj соответствует напряжение обратного смещения всего 0,2 В) Если Vj возрастет до 25 В, то емкость уменьшится в пять раз и станет равной 14,5 пФ.

Почти во всех диффузионных рл-переходах концентрация примеси со стороны диффузионного слоя много больше, чем со стороны подложки, так что большинство диффузионных переходов можно считать односторонними, пли асимметричными. На рис. 2.1, б показан асимметричный л-пере.ход. Как видно, обедненный слой почти полностью лежит в слаболегированной (принадлежащей подложке) части перехода и лишь очень незначительно заходит в диффузионную часть. Для асимметричного р+л-перехода можно записать, что = NaNdRNa + Лс) Лс» а для асимметричного п"р-перехода N w Na-

Для многих приложений желательно иметь очень малую емкость перехода, а для этого, как видно из приведенных формул, нужна слаболегированная подложка. Это в особенности относится к быстродействующим и высокочастотным приборам.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193