Выращивание эпитаксиального слоя кремния

Для выращивания эпитаксиального слоя кремния используем метод, основанный на пиролитическом разложении силана:

При проведении эпитаксии нужно минимализировать температуру процесса, чтобы избежать размытия границы раздела подложка - эпитаксиальный слой вследствие диффузии. Выращивание эпитаксиального слоя силановым методом происходит при температуре около , скорость наращивания при данной температуре .

3.6 Расчет профилей распределения примеси и времени высокотемпературных процессов

Определение концентраций в подложке и эпитаксиальном слое

Для нахождения концентрации примеси в подложке воспользуемся известной формулой:

, (3.1)

где q - заряд электрона, mp - подвижность дырок при T = 300К

Подвижность дырок можно найти, воспользовавшись эмпирическим выражением:

.(3.2)

Решая (3.1) и (3.2) совместно с помощью MathCAD получим:

Аналогично для эпитаксиального слоя:

(3.3)

3.6.2 Определение профилей распределения примеси в неоднородно легированных слоях

Легирование областей проходит в два этапа: загонка и разгонка.

При разгонке примеси под действием температуры происходит диффузия введенной при загонке примеси вглубь полупроводника. Профиль распределения примеси при загонке описывается дополнительной функцией ошибок:

)(3.4а)

где Ns - поверхностная концентрация, D - коэффициент диффузии, t - время диффузии

Профиль распределения примеси при загонке описывается распределение Гаусса:

(3.4б)

Толщина слоя может быть выражена следующим образом:

(3.5)

где N0 концентрации исходной примеси , Q - количество атомов примеси на единицу площади, L- характеристическая длина диффузии.

Зная толщину слоя и форму распределения примеси в нем найдем количество введенной примеси:

(3.6)

Решая совместно 3.4а , 3.5 , 3.6 определим параметры загонки примеси, позволяющие получить слои с заданными параметрами.

Найдем дозу введенной примеси.

(3.7)

Окисление

Окисление проводится двумя способами: химическим осаждением кислорода из газовой фазы(в сухом кислороде или парах воды) и используя реакции пиролиза тетраэтаоксисилана Si(OC2H5)4.

Химическое осаждение проводится при температурах 900 - 1300 С, реакции пиролиза позволяют понизить температуру до температур, при которых диффузионные процессы в кремнии практически не происходят.

Зная маскирующую способность окисла, найдем его необходимую толщину для каждой операции.

эмиттер

0.07

база

0.1

коллектор

0.08

скрытый слой

0.8

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по теме

Проектирование цифрового устройства
В настоящее время в нашей жизни появляется все больше и больше цифровых устройств, которые выполняют достаточно широкий ряд функций. Эти устройства - калькуляторы, программаторы, различные счетчики сигнало ...

Передатчик дуплексной радиостанции
Целью настоящего дипломного проекта является разработка эскизной документации на передатчик дуплексной радиостанции, который должен иметь следующие основные характеристики: Частота передачи 300,025 МГц. Частота приема ...

Главное меню

© 2020 / www.techsolid.ru