Расчет размера коллектора

1. Если структура изолирована диэлектрическими областями (щелевая или изопланарная изоляция) (рис. 10.6)

Минимальное расстояние между диэлектрическими областями, ограничивающими глубокий коллектор, равно

мкм.

Найдем ширину окна коллектора для фотолитографии:

2.Если нет канавок, т.е. если глубокий коллектор не ограничен диэлектриком

При расчете минимальных размеров коллекторной области, также как и эмиттерной области, необходимо учесть, что контактное окно к коллектору не должно выходить из области коллектора, т.е. необходимо учесть ошибку совмещения.

Размер окна для подлегирования приконтактной области коллектора на фотошаблоне совпадает с размером окна для диффузии примеси в эмиттер. Размер окна для создания области глубокого коллектора равен технологической норме, N.

мкм.

Берем четыре ошибки совмещения, считая, что совмещение при создании контактных окон осуществляется не с коллекторным слоем, а с ранее созданной меткой, по которой совмещались все слои.

Номинальный размер глубокого коллектора:

Здесь =2 мкм – глубина коллектора.

Максимальный размер:

Минимальный размер:

При этих цифрах получится меньше расчетного (6,66 мкм), в этом случае считать надо от (как эмиттер), а не от N.

Размер окна для диффузии примеси в коллектор на фотошаблоне:

Если размер на фотошаблоне получится меньше технологической нормы, берем W _КШ= N, и пересчитываем, соответственно, размер коллектора в структуре.

Расчет разделительных областей

На фотошаблоне ширина разделительной области берется равной N.

Номинальная ширина разделительной области в структуре с изоляцией р-п- переходом:

а максимальная:

Размер окна фотошаблоне:

В случае щелевой изоляции ширина канавки на фотошаблоне берется равной N. Суммарное увеличение размера канавки примем равным ± 30 %.

мкм.

мкм.

В случае изопланарной изоляции ширина канавки на фотошаблоне берется равной N, размер канавки, получившейся в результате травления, не должен быть меньшим, чем две глубины канавки. Тогда размер изолирующей области в структуре получится равным двум глубинам изолирующего слоя ± 30 %.

мкм.

мкм.

мкм.

Ошибка совмещения в данном случае будет равна примерно толщине эпитаксиального слоя 2,5 мкм. Ширина SiO₂ между базой и глубоким коллектором:

мкм..

Расчет расстояний до разделительной области

1. Если структура изолирована обратно смещенным p-n-переходом

При расчете суммарного размера структуры нужно учитывать, что 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 запас в две ошибки совмещения, 2D. От ОПЗ изолирующего перехода до ОПЗ коллекторного перехода и до глубокого коллектора достаточно оставить по одной ошибке совмещения, поскольку все области совмещаются, вероятно, по метке, созданной при формировании изолирующей области.

Таким образом, минимальное расстояние между краями разделительных областей:

, - зависят от режимов работы транзистора.

Расчет расстояния между базой и разделительной областью

Рис. 10.9. Расстояние между разделительной областью и базой

При расчете расстояния между базой и разделительной областью необходимо учесть размеры ОПЗ p-n -переходов и обеспечить необходимый запас расстояния между ними. При расчете физических параметров транзистора было получено, например: для перехода разделительная область – эпитаксиальный слой =0,35 мкм; для перехода база – эпитаксиальный слой =0,34 мкм.

Минимальный размер расстояния между базой и разделительной областью (РО):

Номинальный размер расстояния РО с учетом случайных погрешностей и погрешности боковой диффузии:

Здесь =2,5 мкм – глубина разделительной области.

зависит от того, что ближе к РО – ПБ или АБ, возьмем, как на рисунке, активную базу, тогда:

мкм

Размер на фотошаблоне: