Проектирование и технология микросхем. Романова М.П. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

14
ИМС изго тавливается по технологическим процессам, ко то рые опр ед ел яют
типовые структуры в глубь кр исталл а для всех интегральных эл ементо в Типо-
вые распр еделения примесей
в структуре интегральных биполярных транзисто-
ров (ИБТ) с изоляцией с помощью р-n перехода и с помощью сл оя представле-
ны на рис. 1.2 и 1.3. Размеры ИБТ на плоскости кристалла определяются
электрич ескими параметрами
транзисто ра и должны быть по во змо жности
минимальными, т.к. при этом увелич ивается процент выхода годных элемен-
тов и степень интеграции проектируемой ИМС. Преобл адающее влияние на
размеры ИБТ оказывает рабочий ток (эмиттерный) транзисто ра. Оптимальная
площадь эмиттерного перехода S
Э опт
определяется по формуле
бnб
эб
ОПТ
nDq
IW
S
⋅⋅
⋅⋅
≈
5
(1.1)
где Wg - ширина базы ИБТ;
Iэ - рабочий то к эмиттера;
q- 1,6* 10
-19
Кл - заряд эл е кт ро н а ;
D
n6
- коэффициент диффузии неосновных носителей (электронов) через базу,
ко то рый для ти по вы х структур (рис. 1. 2 и 1.3) равен 12 см
2
/с;
n
6
- равновесная концентрация эл е ктр он о в в области базы.
Коэффициент диффузии для неосновных носителей определяется по формуле
nnб
q
КТ
D
µ
⋅=
(1.2)
где К=1,38* 10
-23
Дж/Кл - постоянная Больцмана;
Т - температура в г р ад у с ах Кельвина;
µ
n
- подвижность эл е кт р он о в в базе определяемая в зависимости от концентра-
ции примесей в области базы по гр а ф и ку на ри с 1.4.
Размеры Sэопт часто оказываются трудно р еал изу емыми из-за ограничений в
возможно стях технологических пр оцессов. При получении линейных разме-
ров эл ементов (b) по планар ной технологии b
тех н
оказывается равной 5мкм. По
этой причине минимальный размер окна в оксиде для ко нтакта сост авля ет
12,5 х 12,5 мкм
2
минимальное расстояние от ко нтактно го окна до кр ая диффу-
зионной области - 6,25 мкм. Минимальный размер эмиттерной области состав-
ляет 25 х 25 мкм
2
. При таком размере точность воспроизведения площади
эмиттерных областей будет определяться величиной
%404,0
25
5
22 ==⋅=
∆
⋅=
∆
b
b
S
S
э
э
(1.3)
что может явиться прич ино й значитель ного разб роса в пара метрах ИБТ. По-
эт ому следует считать максимальный рабочий размер эмиттера 25 х 35 мкм .
Этот размер является т ипо вым для ИБТ с рабоч им током эмиттера до 10-20 мА .
Характеристики ИБТ в значительной степени зависят от ра змеров различных
областей транзистора. Необходимо учитывать, что периметр эмиттера опре-
деляет токовые характеристики тра нзистора, площадь эмиттера - частотные ха-
рактеристики, площа дь баз ы - емкость перехода база-коллектор и

Страницы