Cтраница 2
Поверхности; л: 0 - координата поверхности, через которую проводится диффузия; М, - поверхностная концентрация примеси, поддерживаемая постоянной в течение всего процесса; N ( x, t) - концентрация диффундирующей примеси на любой глубине в любое Время; t - время диффузии. [16]
Расчет технологических режимов диффузии выполняется при следующих известных параметрах структуры: хпер - глубина залегания р - га-перехода, см; jVop - поверхностная концентрация примеси для диффузионных областей, см 3; N - концентрация примеси, см 3, в равномерно легированных областях. [17]
Если диффузионный слой создан на подложке с целью образования p - n - перехода, то такой слой характеризуют четырьмя параметрами: поверхностным сопротивлением р, поверхностной концентрацией примеси Nn, глубиной образования р-я-перехода w и концентрацией примеси Na в исходном материале, которая определяет степень компенсации диффундирующей примеси. [18]
В массовом производстве интегральных микросхем диффузионные резисторы не могут быть изготовлены с достаточно малыми пределами допусков по ряду причин. Например, трудно выдерживать необходимую поверхностную концентрацию примесей и глубину диффузии с высокой точностью. [19]
Переход формируется при диффузии атомов Р или As из газообразных диффузантов РН3, РОС1 или AsH3) содержащихся в газе-носителе. Для подавления образования мертвого слоя поверхностную концентрацию примеси ограничивают. С этой целью иногда добавляют кислород, образующий диффузионное стекло на основе Si02, которое затем удаляют. [20]
При высоких температурах скорость взаимодействия велика и на кремнии образуется пленка продуктов реакции, которая служит источником примеси во время диффузии. Если масса пленки достаточна, чтобы поверхностная концентрация примеси в кремнии была постоянной во время диффузии, то граничные условия уравнения (9.4) выполняются. [21]
![]() |
Проходные характеристики образцов КПТ при отношении концентраций Ns0 / Na ( s 0 15. 0 175.| Распределение концентраций примесей в канале эпитакеиального полевого транзистора с верхним затвором. [22] |
На рис. 5 приведено распределение концентрации примесей в затворе, канале и подложке эпитаксиально-то полевого транзистора. На рисунке приняты следующие обозначения: N s - поверхностная концентрация примесей при диффузии под верхний затвор, V s - концентрация примесей в подложке на границе эпитакси-ального слоя, W - толщина эпитакеиального слоя. [23]
Контроль параметров диффузионных слоев. В диффузионных областях обычно контролируют глубину залегания р - - перехода пер, удельное поверхностное сопротивление слоя сл и поверхностную концентрацию примеси Nu. При этом используется контрольная пластина-свидетель с диффузионным слоем. Определение глубины залегания р - га-перехода может быть выполнено с помощью косого шлифа или шаровой ( цилиндрической) лунки. [24]
Она позволяет получать приборы с практически любой площадью р - я-переходов, отличается сравнительной легкостью контроля и регулировки глубины залегания р - я-перехода, поверхностной концентрации примеси и распределения примеси в толще кристалла. Способ дает возможность проводить селективную диффузию примесей в планарной технологии в случае маскирования поверхности полупроводника тонким слоем диэлектрика. [25]
Метод тройной диффузии не позволяет получать транзисторы с высоким коэффициентом усиления, который зависит от эффективности инжекции перехода эмиттер-база. Тройная диффузия не дает возможности создавать большие градиенты концентрации примеси на этом переходе, так как в процессе изготовления транзистора необходимо выполнять условие NSa NS6 NSK Nn, где NS9, N 6, SK - поверхностные концентрации примеси при диффузии эмиттера, базы и коллектора; Na-концентрация примеси в подложке. [26]
Выполненные к настоящему времени исследования [24-36] однозначно показали, что использование растворов в технологии создания электронно-дырочных переходов в полупроводниковых материалах существенно упрощает процесс, повышает производительность, увеличивает выход годных структур на стадии диффузии и, что является исключительно важным, позволяет плавно регулировать поверхностную концентрацию примесей в широком диапазоне при высокой равномерности распределения диффузанта по поверхности пластины. [27]
Важнейшим этапом изготовления КМДП-ИМС является создание с помощью диффузии изолированных областей р-типа для последующего формирования в них МДП-транзисторов с каналами га-типа. Диффузию следует проводить на большую глубину и с очень высокой точностью при использовании малой концентрации легирующей примеси, так как от концентрации примесей зависят пороговое и пробивное напряжения МДП-транзисторов с каналами n - типа. Поверхностная концентрация диффундирующей примеси и поверхностная плотность зарядов в окисле QOK под затворами определяют соотношение между напряжениями транзисторов с каналами р - и - типов. Увеличение плотности QOK может уменьшить пороговое напряжение для транзисторов с каналом n - типа и одновременно увеличить его для транзисторов с каналом р-типа. Поэтому величины пороговых напряжений транзисторов этих двух типов очень трудно согласовать. [28]
Если источником примеси являются ее пары ( Ng), то диффузия осложняется процессами, протекающими на границе раздела твердой и парообразной фаз. Ввиду адсорбции и химических реакций могут образовываться промежуточные поверхностные фазы и решение диффузионного уравнения становится затруднительным или невозможным. Однако, во многих случаях поверхностная концентрация примеси в полупроводнике ( особенно, если она невелика) очень мало зависит от давления. [29]
Для определения толщины диффузионного слоя заготовку со-шлифовывают под углом 5 и травят смесью азотной и плавиковой кислот. Удельное сопротивление измеряют четырехзондовым методом при расстоянии между зондами 1 25 мм. По толщине и удельному сопротивлению диффузионного слоя рассчитывают поверхностную концентрацию примеси. После диффузии производят также проверку типа проводимости каждой стороны заготовки при помощи термоэлектрического зонда. [30]