Разработка конструктивно-технологических ограничений

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Систематические погрешности увеличение размера проэкспонированной области при фотолитографии, δфл, (≈ 10

Систематические погрешности

увеличение размера проэкспонированной области при фотолитографии, δфл, (≈ 10 %

N в каждую сторону);
боковое травление удаляемого материала, δтр, (при жидкостном травлении приблизительно равно толщине удаляемого слоя, d, в каждую сторону);
боковая диффузия (≈ 70 % от толщины слоя, L).
Размер элемента на фотошаблоне отличается от размера элемента в структуре на величину систематической погрешности.
Слайд 4

Случайные погрешности неточность изготовления фотошаблона, δсл фл, (≈10 % N); ошибка

Случайные погрешности

неточность изготовления фотошаблона, δсл фл, (≈10 % N);
ошибка совмещения фотошаблонов,

Δ, (≈ 10 % N);
погрешность при травлении, δсл тр, (≈ 30 % δтр в каждую сторону);
погрешность боковой диффузии (≈ 30 % от боковой диффузии, т.е. 20 % L, в каждую сторону).
Расчетный размер элемента на фотошаблоне и соответствующий ему размер элемента в структуре – номинальные размеры.

Реальный размер элемента = номинальный размер ± случайные погрешности

Слайд 5

Контактное окно W =N+2δфл+2∙δ тр W min = W - δсл

Контактное окно

W =N+2δфл+2∙δ тр
W min = W - δсл фл

- 2∙δсл тр
W max= W + δсл фл + 2∙δсл тр
Wme ко min = Wmax +2 dSiO2+2Δ+δзап
Wme ко = Wme ко min + 2 δ сл тр me + δсл фл,
Wme ко max = Wme ко + 2 δ сл тр me + δсл фл
Wme ко ФШ = Wme ко + 2 δ тр me + 2 δ фл.
Слайд 6

Дорожки металлизации Wme = N - 2 δ тр me -

Дорожки металлизации

Wme = N - 2 δ тр me - 2 δ

фл
Wme min = Wme - 2 δ сл тр me - δсл фл
Расстояние между дорожками
металлизации
dme = N + 2 δ тр me + 2 δ фл
dme min = dme - 2 δ сл тр me - δсл фл

Wme
dme

Wme ко
W

Слайд 7

Эмиттер W э min = W max +4 Δ W э=

Эмиттер

W э min = W max +4 Δ
W э= W

э min + 2×0.2∙Lэ + 2 δ сл тр + δсл фл,
W э max = W э + 2×0.2∙Lэ + 2 δ сл тр + δсл фл,
размер окна для диффузии примеси в эмиттер на фотошаблоне:
Wэ ФШ = Wэ - 2 δ тр - 2 δ фл - 2×0.7∙Lэ.
Если размер на фотошаблоне меньше технологической нормы, Wэ ФШ = N
Слайд 8

База транзистора Минимальное расстояние от края эмиттера до края базы две

База транзистора

Минимальное расстояние от края эмиттера до края базы две длины

базы 2(Lб - Lэ)
Минимальное расстояние от эмиттера до контакта к базе 2(Lб - Lэ) Минимальное расстояние между двумя эмиттерами 2(Lб - Lэ)
Минимальное расстояние от эмиттера до пассивной базы (Lб - Lэ)
Wб min = Wэ max + 4Δ + 4(Lб - Lэ) + W max +4Δ (если пассивной базы нет)
Wба min = Wэ max + 4Δ + 3(Lб - Lэ)+ Wпб max
в поперечном направлении Wб2 min = Wэ max + 4Δ + 4(Lб - Lэ)
Wб = W б min + 2×0.2∙Lб + 2 δ сл тр + δсл фл
W б max = W б + 2×0.2∙Lб + 2 δ сл тр + δсл фл
Wб ФШ = W б - 2 δ тр - 2 δ фл. - 2×0.7∙Lб

Wпб ФШ = N
Wпб = N + 2 δ тр + 2 δ фл + 2×0.7∙Lпб
W пб max = W пб + 2×0.2∙Lпб + 2 δ сл тр + δсл фл

Слайд 9

Глубокий коллектор Размер окна для создания области глубокого коллектора равен технологической

Глубокий коллектор

Размер окна для создания области глубокого коллектора равен технологической норме,

N.
Если глубокий коллектор не ограничен диэлектриком, то размер глубокого коллектора в структуре будет равен:
Wгк = N + 2 δ тр + 2 δ фл + 2×0.7∙Lгк,
W гк max = W гк + 2×0.2∙Lгк + 2 δ сл тр + δсл фл.
Слайд 10

ОПЗ коллекторного перехода и ОПЗ изолирующего перехода не должны перекрываться и

ОПЗ коллекторного перехода и ОПЗ изолирующего перехода не должны перекрываться и

не должны заходить в область глубокого коллектора


Чтобы это обеспечить, нужно оставить
между ОПЗ коллекторного перехода и областью глубокого коллектора,
между ОПЗ коллекторного перехода и ОПЗ изолирующего перехода,
между ОПЗ изолирующего перехода и областью глубокого коллектора запас в две ошибки совмещения, 2Δ.
Таким образом, минимальное расстояние между краями разделительных областей:
WΣ min = W гк max + W б max + 2 Lопз бк + 2 Lопз и + 6Δ.

Слайд 11

Щелевая или изопланарная изоляция Если структура изолирована диэлектрическими областями, то край

Щелевая или изопланарная изоляция

Если структура изолирована диэлектрическими областями, то край окна

для создания эмиттера и край окна для создания базы совпадают с краем изолирующей области, т.е. отступ между эмиттером и базой будет только в одну сторону. Боковая диффузия в сторону канавки идти не будет, ошибки совмещения и все погрешности тоже считаются только в одну сторону, где рассчитываемая область не ограничена диэлектриком.
Поскольку активная база в этом случае будет ограничена диэлектриком со всех сторон, то ее границы на фотошаблоне должны совпадать с краями изолирующих областей. Минимальное расстояние между изолирующими областями равно рассчитанным минимальным размерам базы.
Минимальное расстояние между диэлектрическими областями, ограничивающими глубокий коллектор, равно W max +4 Δ.
Слайд 12

Разделительные области На фотошаблоне ширина разделительной области берется равной N. Номинальная

Разделительные области

На фотошаблоне ширина разделительной области берется равной N.
Номинальная ширина разделительной

области в структуре с изоляцией обратно смещенным p-n-переходом :
Wр = N + 2 δ тр + 2 δ фл + 2×0.7∙Lр,
а максимальная:
W р max = W р + 2×0.2∙Lр + 2 δ сл тр + δсл фл.
В случае щелевой изоляции ширина канавки на фотошаблоне берется равной N. Номинальная ширина канавки в структуре:
Wи = N+ 2δфл +2∙δ тр + dSiO2
а максимальная:
Wи max= Wи + δсл фл + 2∙δсл тр + 0,3 dSiO2
Слайд 13

В случае изопланарной изоляции размер канавки, получившейся в результате травления, не

В случае изопланарной изоляции размер канавки, получившейся в результате травления, не

должен быть меньшим, чем две глубины канавки. Тогда размер изолирующей области в структуре получится равным двум глубинам изолирующей области ± 30 %.
При травлении V-образных канавок размер окна в маске определяет их глубину:
Lканавки = Wокна /√2
Соответственно окно в маске берем равным глубине канавки умноженной на корень из двух
Слайд 14

Размер скрытого слоя

Размер скрытого слоя

Слайд 15

Биполярный транзистор с изоляцией p-n-переходом

Биполярный транзистор с изоляцией p-n-переходом