Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 1.16 Модель массопереноса через границу раздела двух сред при модели-
ровании процесса эпитаксии
Численные методы решения в случае движущейся границы раздела с
использованием потоков, описываемых выражениями (1.54), (1.55), будут
рассмотрены ниже.
1.5 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭПИТАКСИИ
Как известно, эпитаксиальные слои являются неотъемлемой частью
биполярных полупроводниковых структур и приобретают все большее рас-
пространение и значимость в МОПТ. Для БИС, в первую очередь для
сверхскоростных БИС, наиболее актуальна разработка тонкослойных суб-
микронных БТ, способных работать с максимальными скоростями пере-
ключения в режиме высоких и сверхвысоких плотностей тока. Для разра-
ботки таких интегральных БТ необходимо получать прецизионные эпитак-
сиальные слои с заданной стабильной концентрацией. Однако создание
эпитаксиальных слоев с равномерным легированием может оказаться чрез-
вычайно затруднительным из-за неравномерности распределения леги-
рующего вещества на начальной границе эпитаксиальный слой–подложка.
Данная ситуация иллюстрируется на рис. 1.17, где качественно представле-
ны нежелательные эффекты «размытия» соответствующих полупроводни-
ковых слоев и нарушения равномерного легирования эпитаксиальных сло-
ев в ходе высокотемпературных технологических операций.
В технологических программах желательно иметь возможность моде-
лирования эпитаксиальных процессов, позволяющих реализовать однород-
ные и неоднородные профили распределения примесей.
Рассмотренный способ моделирования граничных процессов «размы-
тия» скрытого слоя в БТ на основе кинетических уравнений двух потоков
не всегда характеризуется удовлетворительной точностью, особенно для
полупроводниковых структур с тонкими эпитаксиальными слоями.
Рис. 1.17 Влияние эффекта автодиффузии на профильраспределения примеси
В качестве примера, поясняющего модель легирования эпитаксиаль-
ных слоев, рассмотрим процесс роста слоев кремния из смеси силана SiH
4
с
водородом. Источником легирующей примеси служит арсин AsH
3
. Для рас-
чета термического перераспределения примеси в объеме структуры в про-
цессе роста эпитаксиального слоя используется одномерное уравнение
диффузии (1.18), решаемое для области ∞ > Z > Z
f
(рис. 1.18):
(
)
∂
∂
∂
∂
=
∂
∂
Z
C
D
Zt
tZC ,
. (1.56)
F
S
F
B
C
2
C
1
1
Газ
2
Эпитаксиальный
слой кремния
Эпитаксиальный
слой
Подложка
C(Z, t)
Газовая фаза
Z=Z
f
Z=∞

Страницы