Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора

Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора

Определены конструкция, удельное сопротивление эпитаксиальной пленки и толщина подзатворного окисла, при которых получены требуемые значения порогового напряжения транзистора....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2006
Автори: Леонов, Н.И., Лемешевская, А.М., Дудар, Н.Л., Гетьман, С.Н.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2006
Назва видання:Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Теми:
Функциональная микро- и наноэлектроника
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52971
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора / Н.И. Леонов, А.М. Лемешевская, Н.Л. Дудар, С.Н. Гетьман // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 4. — С. 45-47. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-52971
record_format dspace
spelling irk-123456789-529712014-01-15T03:09:57Z Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора Леонов, Н.И. Лемешевская, А.М. Дудар, Н.Л. Гетьман, С.Н. Функциональная микро- и наноэлектроника Определены конструкция, удельное сопротивление эпитаксиальной пленки и толщина подзатворного окисла, при которых получены требуемые значения порогового напряжения транзистора. 2006 Article Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора / Н.И. Леонов, А.М. Лемешевская, Н.Л. Дудар, С.Н. Гетьман // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 4. — С. 45-47. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52971 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Функциональная микро- и наноэлектроника
Функциональная микро- и наноэлектроника
spellingShingle Функциональная микро- и наноэлектроника
Функциональная микро- и наноэлектроника
Леонов, Н.И.
Лемешевская, А.М.
Дудар, Н.Л.
Гетьман, С.Н.
Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора
Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description Определены конструкция, удельное сопротивление эпитаксиальной пленки и толщина подзатворного окисла, при которых получены требуемые значения порогового напряжения транзистора.
format Article
author Леонов, Н.И.
Лемешевская, А.М.
Дудар, Н.Л.
Гетьман, С.Н.
author_facet Леонов, Н.И.
Лемешевская, А.М.
Дудар, Н.Л.
Гетьман, С.Н.
author_sort Леонов, Н.И.
title Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора
title_short Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора
title_full Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора
title_fullStr Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора
title_full_unstemmed Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора
title_sort оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального моп-транзистора
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate 2006
topic_facet Функциональная микро- и наноэлектроника
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52971
citation_txt Оптимизация изготовления высоковольтного горизонтального р-канального МОП-транзистора / Н.И. Леонов, А.М. Лемешевская, Н.Л. Дудар, С.Н. Гетьман // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 4. — С. 45-47. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series Технология и конструирование в электронной аппаратуре
work_keys_str_mv AT leonovni optimizaciâizgotovleniâvysokovolʹtnogogorizontalʹnogorkanalʹnogomoptranzistora
AT lemeševskaâam optimizaciâizgotovleniâvysokovolʹtnogogorizontalʹnogorkanalʹnogomoptranzistora
AT dudarnl optimizaciâizgotovleniâvysokovolʹtnogogorizontalʹnogorkanalʹnogomoptranzistora
AT getʹmansn optimizaciâizgotovleniâvysokovolʹtnogogorizontalʹnogorkanalʹnogomoptranzistora
first_indexed 2025-07-05T04:26:37Z
last_indexed 2025-07-05T04:26:37Z
_version_ 1836779672255332352
fulltext Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 45 ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ 16.06 2006 ã. Îïïîíåíòû Â. Ñ. ÌÀËÛØÅ (ÍÏÎ "Èíòåãðàë", ã. Ìèíñê), ê. ò. í. Â. À. ÌÎÑÊÀËÞÊ (ÍÒÓÓ "ÊÏÈ", ã. Êèåâ) Í. È. ËÅÎÍÎÂ, À. Ì. ËÅÌÅØÅÂÑÊÀß, Í. Ë. ÄÓÄÀÐ, Ñ. Í. ÃÅÒÜÌÀÍ Áåëàðóñü, ã. Ìèíñê, ÍÏÎ "Èíòåãðàë" E-mail: office@bms.by Îïðåäåëåíû êîíñòðóêöèÿ, óäåëüíîå ñî- ïðîòèâëåíèå ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè è òîëùèíà ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà, ïðè êîòîðûõ ïîëó÷åíû òðåáóåìûå çíà÷åíèÿ ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ òðàíçèñòîðà. Ïðè ñîçäàíèè ñîâðåìåííûõ ñèëîâûõ èíòåãðàëü- íûõ ìèêðîñõåì [1, 2] èñïîëüçóåòñÿ ðàçíîîáðàçíûé íàáîð ýëåìåíòîâ: ÄÌÎÏ-, ÊÌÎÏ-, áèïîëÿðíûå òðàí- çèñòîðû, äèîäû, êîíäåíñàòîðû, ðåçèñòîðû. ×òîáû èçãîòîâèòü èíòåãðàëüíóþ ñõåìó ñ çàäàííûìè ñâîé- ñòâàìè, íåîáõîäèìî ïîëó÷èòü òðåáóåìûå ïàðàìåòðû âîëüò-àìïåðíûõ õàðàêòåðèñòèê ýëåìåíòîâ ýòîé ñõå- ìû. Âñå ýëåìåíòû îäíîé ñõåìû ôîðìèðóþòñÿ â åäè- íîì òåõíîëîãè÷åñêîì ïðîöåññå, ïàðàìåòðû êîòîðîãî îêàçûâàþò íåïîñðåäñòâåííîå âëèÿíèå íà ïàðàìåòðû ýëåìåíòîâ. Âàæíûì è íåîáõîäèìûì ýòàïîì ðàçðàáîòêè è îïòèìèçàöèè òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ íîâûõ èçäå- ëèé ýëåêòðîííîé òåõíèêè ÿâëÿåòñÿ ìîäåëèðîâàíèå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñòðóêòóð ñ èñïîëüçîâàíèåì êàê ôèçè÷åñêèõ ìîäåëåé îïåðàöèé, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ òåõíîëîãè÷åñêîãî ìàðøðóòà, òàê è ôèçè÷åñêèõ ìî- äåëåé ïåðåíîñà íîñèòåëåé çàðÿäà ñ öåëüþ ðàñ÷åòà ýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ïðîåêòèðóåìîãî ýëå- ìåíòà ÈÑ [3, 4].  äàííîé ðàáîòå ïðèâîäÿòñÿ ðåçóëüòàòû îïòèìèçà- öèîííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ îïåðàöèé òåõíîëîãè÷åñêî- ãî ìàðøðóòà è ýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê âûñî- êîâîëüòíîãî ãîðèçîíòàëüíîãî p-êàíàëüíîãî ÌÎÏ- òðàíçèñòîðà [5]. Êîíå÷íàÿ öåëü èññëåäîâàíèé ñîñòî- ÿëà â îïðåäåëåíèè ïàðàìåòðîâ òåõíîëîãè÷åñêîãî ìàð- øðóòà ôîðìèðîâàíèÿ âûñîêîâîëüòíîãî ãîðèçîíòàëü- íîãî p-êàíàëüíîãî ÌÎÏ-òðàíçèñòîðà, îáåñïå÷èâàþ- ùèõ ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå â äèàïàçîíå 0,8�1,8 Â, ïðîáèâíîå íàïðÿæåíèå ñòîê-èñòîê ñâûøå 80  è òîê ñòîêà ñâûøå 0,5 ìÀ â îòêðûòîì ñîñòîÿíèè ïðè íà- ïðÿæåíèè íà çàòâîðå Vç=5 Â. Ìîäåëèðîâàíèå ðÌÎÏ-òðàíçèñòîðà ïðîâîäèëîñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðîãðàììíîãî ïàêåòà êîìïàíèè Silvaco [6] � âåäóùåãî íà ìèðîâîì ðûíêå ðàçðàáîò- ÷èêà ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òåõíîëîãèè/ïðèáîðà/ñõåìû. Ìîäåëè- ðîâàíèå òåõíîëîãè÷åñêîãî ìàðøðóòà îñóùåñòâëÿëîñü â ñðåäå ìîäóëÿ ATHENA (ÿäðîì êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ äâóõìåðíàÿ ïðîãðàììà ôèçè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ òåõíîëîãèè SSuprem4), à ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêèõ õà- ðàêòåðèñòèê èññëåäóåìîãî ïðèáîðà ïðîâîäèëñÿ â ñðåäå ìîäóëÿ ATLAS (ïðîãðàììà S-PISCES). Äëÿ ðåàëèçàöèè âûñîêîâîëüòíîãî ãîðèçîíòàëüíî- ãî ð-êàíàëüíîãî ÌÎÏ-òðàíçèñòîðà áûëà âûáðàíà êîí- ñòðóêöèÿ (ñì. ðèñ. 1), â êîòîðîé ñòîê è èñòîê ñôîð- ìèðîâàíû èîííîé èìïëàíòàöèåé ïðèìåñè áîðà â ýïè- òàêñèàëüíóþ ïëåíêó n-òèïà. Ñòîê ìîæíî ðàçäåëèòü íà äâå îáëàñòè: � ñëàáîëåãèðîâàííàÿ îáëàñòü ð�-ñòîêà; � ñèëüíîëåãèðîâàííàÿ îáëàñòü îìè÷åñêîãî êîí- òàêòà ð+. Îáëàñòü ð�-ñòîêà ïîçâîëÿåò ñíèçèòü íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ âáëèçè ãðàíèöû çàòâîðà è òåì ñàìûì ïîâûñèòü ïðîáèâíîå íàïðÿæåíèå òðàíçèñòî- ðà. Èñòîê ôîðìèðóåòñÿ èîííûì ëåãèðîâàíèåì áîðà â ýïèòàêñèàëüíóþ ïëåíêó ïî ìàñêå ïîëèêðåìíèåâîãî çàòâîðà. Ðàñ÷åò òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ îáëàñòåé òðàí- çèñòîðà è ðåæèìîâ ôîðìèðîâàíèÿ ýòèõ îáëàñòåé ïðî- âåäåí ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììû SSuprem4. Èñõîäíûìè äàííûìè äëÿ ðàñ÷åòà ÿâëÿëèñü çàäàííûå çíà÷åíèÿ ïðîáèâíîãî íàïðÿæåíèÿ ñòîê-èñòîê òðàíçèñòîðà â çà- êðûòîì ñîñòîÿíèè, ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ â îòêðû- òîì ñîñòîÿíèè è òîêà ñòîêà â îòêðûòîì ñîñòîÿíèè. Ìîäåëèðîâàíèå òåõíîëîãè÷åñêîãî ìàðøðóòà èçãîòîâëåíèÿ òðàíçèñòîðà Èccëåäóåìûé òåõíîëîãè÷åñêèé ìàðøðóò ôîðìè- ðîâàíèÿ ñòðóêòóðû òðàíçèñòîðà âêëþ÷àåò ñëåäóþùèå îïåðàöèè: 1) îñàæäåíèå ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè n-òèïà íà ïîäëîæêó ð-òèïà; ÎÏÒÈÌÈÇÀÖÈß ÈÇÃÎÒÎÂËÅÍÈß ÂÛÑÎÊÎÂÎËÜÒÍÎÃÎ ÃÎÐÈÇÎÍÒÀËÜÍÎÃÎ p-ÊÀÍÀËÜÍÎÃÎ ÌÎÏ-ÒÐÀÍÇÈÑÒÎÐÀ Ð àñ ñò îÿ íè å ïî î ñè Y , ì êì 24 20 16 12 8 4 0 ð+-ñòîê ð�-ñòîê ð+-èñòîê Ïîëèêðåìíèåâûé çàòâîð Ìåòàëë Ìåæñëîéíûé äèýëåêòðèê Ýïèòàêñèàëüíàÿ ïëåíêà ï-òèïà Ïîäëîæêà ð-òèïà 0 4 12 20 28 36 Ðàññòîÿíèå ïî îñè Õ, ìêì Ðèñ. 1. Ðàñïðåäåëåíèå ïðèìåñåé ïî ñòðóêòóðå ïîëîâèíû ÿ÷åé- êè òðàíçèñòîðà, ïîëó÷åííîå â ðåçóëüòàòå ìîäåëèðîâàíèÿ 46 ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 2) ôîðìèðîâàíèå ïîëèêðåìíèåâîãî çàòâîðà; 3) ôîðìèðîâàíèå ð�-îáëàñòåé ñòîêà ïîñðåäñòâîì èîííîãî ëåãèðîâàíèÿ áîðîì è åãî ïîñëåäóþùåé ðàç- ãîíêè; 4) ôîðìèðîâàíèå îáëàñòåé èñòîêîâ è ñòîêîâ ð+- òèïà ïîñðåäñòâîì èîííîãî ëåãèðîâàíèÿ áîðîì è åãî ïîñëåäóþùåé ðàçãîíêè; 5) íàíåñåíèå ìåæñëîéíîãî îêèñëà è ôîðìèðîâà- íèå â íåì êîíòàêòíûõ îêîí; 6) íàïûëåíèå ìåòàëëà äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ êîíòàê- òîâ ê îáëàñòÿì. Ðåçóëüòèðóþùàÿ ñòðóêòóðà ãîðèçîíòàëüíîãî ðÌÎÏ-òðàíçèñòîðà ïîêàçàíà íà ðèñ. 1 (âñëåäñòâèå ñèììåòðèè äîñòàòî÷íî èññëåäîâàòü òîëüêî ïîëîâèíó ñòðóêòóðû). Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíî ðàñïðåäåëåíèå ïî- òåíöèàëà ïî ñòðóêòóðå ïîëîâèíû ÿ÷åéêè òðàíçèñòîðà, ïîëó÷åííîå â ðåçóëüòàòå ìîäåëèðîâàíèÿ äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà çàòâîð òðàíçèñòîðà çàêîðî÷åí ñ åãî èñòîêîì, à ìåæäó ñòîêîì è èñòîêîì ïîäàåòñÿ îáðàòíîå íàïðÿæå- íèå ñìåùåíèÿ. Êàê âèäíî èç ðèñ. 2, çíà÷åíèå ïîòåí- öèàëà ïðè ïîäà÷å îáðàòíîãî íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ ìåæäó ñòîêîì è èñòîêîì òðàíçèñòîðà ìåíÿåòñÿ îò 0,55  (íàèáîëåå óäàëåííàÿ îò îáëàñòè ð+-ñòîêà ýêâèïî- òåíöèàëüíàÿ ïîâåðõíîñòü) äî �161,5  (áëèæàéøàÿ ê ð+-ñòîêó ýêâèïîòåíöèàëüíàÿ ïîâåðõíîñòü). Îäíà èç öåëåé íàñòîÿùåé ðàáîòû ñîñòîÿëà â ïî- ëó÷åíèè ñòðóêòóðû âûñîêîâîëüòíîãî ãîðèçîíòàëüíî- ãî ðÌÎÏ-òðàíçèñòîðà ñ âåëè÷èíîé ïîðîãîâîãî íà- ïðÿæåíèÿ â äèàïàçîíå 0,8�1,8 Â. Îñíîâíûìè òåõíî- ëîãè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè, îïðåäåëÿþùèìè âåëè÷è- íó ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ èññëåäóåìîãî òðàíçèñòî- ðà, ÿâëÿþòñÿ òîëùèíà ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà è óäåëü- íîå ñîïðîòèâëåíèå ρv ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè. Ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå ÌÎÏ-òðàíçèñòîðà îïðåäå- ëÿëîñü èç åãî âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè, êîãäà ñòîê òðàíçèñòîðà çàêîðî÷åí ñ åãî çàòâîðîì (äèîäíàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðà). Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ çàâèñèìîñòè òîêà ñòîêà Ic îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå Vç ñ ó÷åòîì ðàçáðîñîâ ïî òîëùèíå ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà (d=75±5 íì) è óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïè- òàêñèàëüíîé ïëåíêè (ρv=1,5±0,225 Îì·ñì) ïðèâåäå- íû íà ðèñ. 3. Ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå îïðåäåëÿëîñü ïðè òîêå ñòî- êà Ic=100 íÀ, ò. ê. ïðè ýòîì òîêå ðàññìàòðèâàåìûé òðàíçèñòîð ìîæíî ñ÷èòàòü îòêðûòûì. Êàê âèäíî èç ðèñ. 3, ïðè ðàçáðîñàõ ïî òîëùèíå ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà è óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè çíà÷åíèÿ ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ ðÌÎÏ-òðàí- çèñòîðà íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ çàäàííûõ íîðì. Ãðàôè- êè 1 è 3 ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé äâà êðàéíèõ ñëó÷àÿ ñî- ÷åòàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ: ãðàôèê 1 ïî- ëó÷åí â ðåçóëüòàòå ðàñ÷åòîâ, êîãäà ìàêñèìàëüíî äî- ïóñòèìîå çíà÷åíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïèòàê- ñèàëüíîé ïëåíêè (ρv=1,725 Îì·ñì) ñî÷åòàåòñÿ ñ ìè- íèìàëüíî äîïóñòèìîé òîëùèíîé ïîäçàòâîðíîãî îêèñ- ëà (d=70 íì), ãðàôèê 3 ïîëó÷åí, êîãäà ìèíèìàëüíî äîïóñòèìîå çíà÷åíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïè- òàêñèàëüíîé ïëåíêè (ρv=1,275 Îì·ñì) ñî÷åòàåòñÿ ñ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîé òîëùèíîé ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà (d=80 íì). Ãðàôèê 2 ïðèâåäåí äëÿ èäåàëüíî- ãî ñëó÷àÿ, êîãäà çíà÷åíèÿ òîëùèíû ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà è óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè ÿâëÿþòñÿ öåíòðàëüíûìè òî÷êàìè ïðîìåæóò- êîâ äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé (d=75 íì è ρv=1,5 Îì·ñì). Êàê ïîêàçàëè ðàñ÷åòû (ñì. ðèñ. 3), ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ ≈1,3  ïîëó÷åíî ïðè ñî÷åòàíèè ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîãî çíà÷åíèÿ óäåëü- íîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè (ρv=1,725 Îì·ñì) ñ ìèíèìàëüíî äîïóñòèìîé òîëùè- íîé ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà (d=70 íì), à ìàêñèìàëü- íîå çíà÷åíèå ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ ≈1,47  äîñòè- ãàåòñÿ ïðè ñî÷åòàíèè ìèíèìàëüíî äîïóñòèìîãî çíà- ÷åíèÿ óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïèòàêñèàëüíîé ïëåí- êè (ρv=1,275 Îì·ñì) ñ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîé òîë- ùèíîé ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà (d=80 íì). Äëÿ èäåàëü- íîãî (ñ òî÷êè çðåíèÿ âîñïðîèçâîäèìîñòè òåõíîëîãè- ÷åñêîãî ïðîöåññà) ñëó÷àÿ, êîãäà çíà÷åíèÿ òîëùèíû ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà è óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè ÿâëÿþòñÿ öåíòðàëüíûìè òî÷- êàìè äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé (d=75 íì è ρv=1,5 Îì·ñì), ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå òðàíçèñòîðà ñîñòàâëÿåò ≈1,39  (ñì. ãðàôèê 2 íà ðèñ. 3). 0,55 31,9 64,3 129,1 161,5 Ðà ññ òî ÿí èå ï î îñ è Y , ì êì 24 20 16 12 8 4 0 ð+-ñòîê ð+-ñòîê ð�-ñòîê Ìåæñëîéíûé äèýëåêòðèê Ìåòàëë Ïîëèêðåìíèåâûé çàòâîð Ýïèòàêñèàëüíàÿ ïëåíêà ï-òèïà Ïîòåíöèàë,  Ïîäëîæêà ð-òèïà 0 4 12 20 28 36 Ðàññòîÿíèå ïî îñè Õ, ìêì Ðèñ. 2. Ðàñïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëà ïî ñòðóêòóðå ïîëîâè- íû ÿ÷åéêè òðàíçèñòîðà, ïîëó÷åííîå â ðåçóëüòàòå ìîäå- ëèðîâàíèÿ äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà çàòâîð òðàíçèñòîðà çàêîðî- ÷åí ñ åãî èñòîêîì, à ìåæäó ñòîêîì è èñòîêîì ïîäàeòñÿ îáðàòíîå íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ Iñ, íÀ 80 60 40 20 0 1,1 1,2 1,3 1,4 Vç,  1 2 3 Ðèñ. 3. Ãðàôèêè çàâèñèìîñòè òîêà ñòîêà îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå äëÿ ñëó÷àÿ äèîäíîãî âêëþ÷åíèÿ ðÌÎÏ-òðàí- çèñòîðà: 1 � d=70 íì, ρv=1,725 Îì·ñì; 2 � d=75 íì, ρv=1,5 Îì·ñì; 3 � d=80 íì, ρv=1,275 Îì·ñì Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 4 47 ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ Ðàñ÷åòû ïîêàçàëè, ÷òî ïîëíàÿ àêòèâíàÿ ñòðóêòóðà âûñîêîâîëüòíîãî ãîðèçîíòàëüíîãî ðÌÎÏ-òðàíçèñòî- ðà ñ ïîñòîÿííûì òîêîì ñòîêà â îòêðûòîì ñîñòîÿíèè ñâûøå 0,5 ìÀ èìååò ïëîùàäü ≈37×67 ìêì2. Ðåçóëü- òàòû ìîäåëèðîâàíèÿ ïîëó÷åíû äëÿ ïîëîâèíû ñòðóê- òóðû òðàíçèñòîðà ñ øèðèíîé êàíàëà W=1 ìêì. Ïîë- íàÿ ñòðóêòóðà ðÌÎÏ-òðàíçèñòîðà èìååò øèðèíó êà- íàëà 100 ìêì. Ñëåäîâàòåëüíî, âåëè÷èíó òîêà ñòîêà, ïðîòåêàþùåãî ÷åðåç äàííûé òðàíçèñòîð â äèîäíîì âêëþ÷åíèè ïðè çàäàííîì íàïðÿæåíèè íà çàòâîðå, ìîæíî ïîëó÷èòü, óìíîæèâ çíà÷åíèå òîêà ñòîêà ïîëî- âèíû ñòðóêòóðû íà 100, ò. ê. ñ óâåëè÷åíèåì øèðèíû êàíàëà òîê ñòîêà óâåëè÷èâàåòñÿ. Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâ- ëåíû äàííûå ìîäåëèðîâàíèÿ äëÿ ïîëíîðàçìåðíîé ñòðóêòóðû ðÌÎÏ-òðàíçèñòîðà. Ñðàâíåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ñ ðåçóëüòàòàìè ìîäåëèðîâàíèÿ Íà îñíîâàíèè ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ áûë ðàç- ðàáîòàí òåõíîëîãè÷åñêèé ìàðøðóò èçãîòîâëåíèÿ âû- ñîêîâîëüòíîãî ãîðèçîíòàëüíîãî ðÌÎÏ-òðàíçèñòîðà ñ ïðîáèâíûì íàïðÿæåíèåì ñòîê-èñòîê ñâûøå 80 Â. Ïîëó÷åíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå îáðàçöû è èçìåðåíû èõ âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòåðèñòèêè.  ïðîöåññå èçãî- òîâëåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ îáðàçöîâ ðÌÎÏ-òðàí- çèñòîðà áûë ïðîâåäåí ýêñïåðèìåíò êàê ïî òîëùèíå ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà, òàê è ïî óäåëüíîìó ñîïðîòèâ- ëåíèþ ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè. Ýêñïåðèìåíò ïðîâî- äèëñÿ ñ ó÷åòîì ñòàíäàðòíîñòè òåõíîëîãè÷åñêèõ îïå- ðàöèé ñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâà, ò. å. èñïîëüçîâàëèñü òîëüêî ñòàíäàðòíûå çíà÷åíèÿ óäåëüíîãî ñîïðîòèâëå- íèÿ ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêè è òîëùèíû ïîäçàòâîðíî- ãî îêèñëà. ×àñòü ýêñïåðèìåíòàëüíûõ îáðàçöîâ áûëà èçãîòîâëåíà íà ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêå ñ ρv=1,5 Îì·ñì è ÷àñòü � íà ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêå ñ ρv=2,0 Îì·ñì.  ñâîþ î÷åðåäü, ÷àñòü îáðàçöîâ, ïîëó÷åííûõ íà ýïè- òàêñèàëüíîé ïëåíêå ñ ρv=1,5 Îì·ñì, èìåëà òîëùèíó ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà 60 íì è ÷àñòü � òîëùèíó 75 íì. Àíàëîãè÷íàÿ ñèòóàöèÿ áûëà è ó îáðàçöîâ, ïîëó- ÷åííûõ íà ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêå ñ ρv=2,0 Îì·ñì. Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíû âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòå- ðèñòèêè (çàâèñèìîñòè òîêà ñòîêà Ic îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå Vç), êàê ïîëó÷åííûå ïðè ìîäåëèðîâàíèè (ãðà- ôèêè 1�3), òàê è èçìåðåííûå íà ïÿòè ýêñïåðèìåí- òàëüíûõ îáðàçöàõ (ãðàôèêè à�ä). Íàèáîëåå áëèçêè- ìè ê ðåçóëüòàòàì ìîäåëèðîâàíèÿ îêàçàëèñü òå ýêñïå- ðèìåíòàëüíûå îáðàçöû, êîòîðûå áûëè èçãîòîâëåíû â ýïèòàêñèàëüíîé ïëåíêå ñ óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì ρv=1,5 Îì·ñì è èìåëè òîëùèíó ïîäçàòâîðíîãî îêèñ- ëà 75 íì. Ïîâûøåíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýïè- òàêñèàëüíîé ïëåíêè ïðèâîäèò ê ïîíèæåíèþ ïîðîãî- âûõ íàïðÿæåíèé ãîðèçîíòàëüíîãî ðÌÎÏ- òðàíçèñòî- ðà, óâåëè÷åíèå òîëùèíû ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà âåäåò ê ïîâûøåíèþ åãî ïîðîãîâûõ íàïðÿæåíèé. Ãðàôèêè à�ä íà ðèñ. 4 ìàëî îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà. Ïîðîãîâûå íàïðÿæåíèÿ, ïîëó÷åííûå íà ýêñ- ïåðèìåíòàëüíûõ îáðàçöàõ, ïðåâûøàþò ïîðîãîâûå íàïðÿæåíèÿ, ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå ìîäåëèðîâàíèÿ, â ñðåäíåì íà 0,2  è íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ ïðîìåæóò- êà òðåáóåìûõ çíà÷åíèé. Ïîýòîìó äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñòðóêòóðû èññëåäóåìîãî ãîðèçîíòàëüíîãî âûñîêî- âîëüòíîãî ðÌÎÏ-òðàíçèñòîðà ìîæåò áûòü èñïîëüçî- âàí òåõíîëîãè÷åñêèé ìàðøðóò, â êîòîðîì â ïðîöåññå ýïèòàêñèè âûðàùèâàþòñÿ ïëåíêà n-òèïà ñ óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì 1,5 Îì·ñì è ïîäçàòâîðíûé îêèñåë òîëùèíîé 75 íì. Ïðè èçãîòîâëåíèè âûñîêîâîëüòíîãî ðÌÎÏ-òðàí- çèñòîðà ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü ïîäçàòâîðíûé îêèñåë òîëùèíîé 75 íì, à íå 60 íì. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ïðè âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ îïåðàöèÿõ ðàçãîíêè ïðè- ìåñåé, èñïîëüçóåìûõ ïðè èçãîòîâëåíèè ýëåìåíòíîé áàçû âûñîêîâîëüòíûõ ìèêðîñõåì, èìååò ìåñòî äèô- ôóçèÿ ôîñôîðà èç ïîëèêðåìíèåâîãî çàòâîðà ÷åðåç ïîäçàòâîðíûé îêèñåë â îáëàñòü êàíàëà òðàíçèñòîðà, è ÷åì áîëüøå òîëùèíà ïîäçàòâîðíîãî îêèñëà, òåì ìåíåå âåðîÿòíî ïîïàäàíèå ôîñôîðà â îáëàñòü êàíàëà ÷åðåç íåãî. Çàêëþ÷åíèå Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ è ýêñïåðèìåíòàëüíîãî èññëåäîâàíèÿ òåõíîëîãèè ôîðìèðîâàíèÿ âûñîêîâîëüò- íîãî ãîðèçîíòàëüíîãî ð-êàíàëüíîãî ÌÎÏ-òðàíçèñ- òîðà ïîêàçàëè, ÷òî óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ýïèòàê- ñèàëüíîé ïëåíêè n-òèïà 1,5 Îì·ñì è òîëùèíà ïîäçàò- âîðíîãî îêèñëà 75 íì ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü äîïóñòè- ìûé óðîâåíü ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ èññëåäóåìîãî ðÌÎÏ- òðàíçèñòîðà. ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ 1. Ôëîðåíöåâ Ñ. Òåíäåíöèè ðàçâèòèÿ ïðèáîðîâ ñèëîâîé ýëåê- òðîíèêè // Ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû.� 2004.� ¹ 8.� Ñ. 127� 136. 2. Ëîðåíö Ë. Ñîñòîÿíèå è íàïðàâëåíèÿ äàëüíåéøåãî ðàçâèòèÿ â ñôåðå ðàçðàáîòêè ïðîèçâîäñòâà è ïðèìåíåíèÿ ñèëîâûõ ïîëó- ïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ // Ýëåêòðîòåõíèêà.� 2001.� ¹ 12.� Ñ. 2�12. 3. Ìîäåëèðîâàíèå ýëåìåíòîâ è òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ / Ïîä ðåä. Ï. Àíòîíåòòè, Ä. Àíòîíèàäèñà, Ð. Äàòòîíà, Ó. Îóëäõå- ìà.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1988. 4. Áëþõåð À. Ôèçèêà ñèëîâûõ áèïîëÿðíûõ è ïîëåâûõ òðàíçè- ñòîðîâ.� Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1991. 5. Çè Ñ. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ. Êí. 1.� Ì.: Ìèð, 1984. 6. http:\\www.silvaco.com Iñ, íÀ 80 60 40 20 0 1 2 3 à á â ã ä 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Vç,  Ðèñ. 4. Ãðàôèêè çàâèñèìîñòè òîêà ñòîêà îò íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå äëÿ ñëó÷àÿ äèîäíîãî âêëþ÷åíèÿ ðÌÎÏ-òðàí- çèñòîðà: 1�3 � ãðàôèêè, ïîëó÷åííûå ïðè ìîäåëèðîâàíèè (ñì. ðèñ. 3); à�ä � ñîîòâåòñòâóþò èçìåðåíèÿì ÂÀÕ íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ îáðàçöàõ

Схожі ресурси