Построение эскизов одномерных распределений примеси в вертикальных сечениях затвора и стока-истока.
Вид полученных распределений для p-МОП-транзистора показан на рисунках 2.15 и 2.16, а для n-МОП-транзистора на рисунках 2.17 и 2.18. [7]
Рисунок 2.15 - Эскиз результирующего распределения примеси для p-МОП-транзистора в n-кармане с учетом подлегирования под затвор
Рисунок 2.16 - Эскиз результирующего распределения примеси для n-МОП-транзистора в p-подложке с учетом подлегирования под затвор
Рисунок 2.17 – Эскиз результирующего распределения примеси в вертикальном сечении в области стока-истока p-МОП-транзистора в n-кармане
Рисунок 2.18 – Эскиз результирующего распределения примеси в вертикальном сечении в области стока-истока n-МОП-транзистора в p-подложке
Выводы
В данном проекте разработан полный технологический маршрут изготовления КМОП-структуры, используемой в проектируемом КМОП ИС делителя частоты. На этапе формирования кармана выбран тип подложки КДБ-12 с кристаллографической ориентацией (100). Реализованы эскизы поперечного сечения КМОП-структуры. Для получения кармана n-типа в p-МОП транзисторе выбрана примесь фосфор (P) и режим его формирования, а именно необходимые доза, энергия, время и температура отжига. Определен режим выращивания подзатворного окисла, включающий в себя время и температуру окисления. Далее, для достижения заданного в ТЗ порогового напряжения, подобраны параметры подлегирования канала: акцепторная примесь BF2, необходимые дозы и энергия. Выбрано соединение BF2 для уменьшения глубины залегания подлегирования и уменьшения его влияния сток-истоковые области. Построены эскизы одномерных распределений примеси в вертикальных сечениях затвора и стока-истока.
Глава 3. Электрохимическое осаждение плёнок пермаллоя
Некоторые современные магнитополупроводниковые микросистемы (МПМС) в своем составе используют пассивные элементы усиления магнитного поля, значительно повышающие индукцию магнитного поля в локальной области магниточувствительного элемента. Одним из эффективных методов повышения чувствительности МПМС является интеграция их с концентраторами магнитного поля (КМП). Их применение в составе МПМС позволяет в несколько раз повысить чувствительность к магнитному полю и расширить их области применения.
Из возможных ферромагнитных материалов наиболее подходящим для формирования КМП является пермаллой Ni(81%)—Fe(19%), обладающий хорошими магнитными и механическими свойствами, а одним из эффективных способов его нанесения на кремниевые подложки является электрохимическое осаждение. Для этого используется не только специальный технологический процесс на соответствующем оборудовании, но и выполняется ряд технологических операций, способствующих получению КМП с определенными геометрическими параметрами.[8]
Кроме того, электрохимия обеспечивает недорогую альтернативу более сложным методам осаждения, таким как молекулярная пучковая эпитаксия или осаждение из паровой фазы при производстве образцов с сопоставимыми уровнями чистоты.
Как правило, КМП формируются путем электрохимического осаждения пермаллоя в локальные области МПМС, ограниченные фоторезистивной маской. На дне данных областей предварительно должна быть сформирована металлическая площадка. Для формирования такой площадки использовалась комбинация слоев Al, NiCr и Ni.
Электрохимическая установка с гальванической ванной на рисунке 3.1 для электролита объемом 3 литра позволяет автоматически поддерживать его температуру и перемешивать раствор в течение всего времени процесса осаждения. Электроды установки располагаются вертикально, анод из никелевой фольги и катод с никелевым кольцевым электродом, контактирующим с металлизированной площадкой кремниевой пластины.
Рисунок 3.1 - Электрохимическая установка с гальванической ванной
При сохранении соотношения железа и никеля увеличение содержания этих компонентов в электролите позволяет увеличить скорость роста осаждаемых пленок и получать толстые пленки без нарушения адгезии и магнитных свойств.