- •10. Разработка конструктивно-технологических ограничений
- •10.1. Конструкторско-технологические ограничения
- •Расчет конструкторско-технологических ограничений Расчет размеров контактных окон к эмиттеру, коллектору и базе
- •Расчет размеров остальной металлизации
- •Расчет размера зазора между дорожками металлизации
- •Расчет размера эмиттера и внешнего коллектора
- •Учёт неодномерности процессов диффузии:
- •Расчет размера базы
- •Расчет размера коллектора
- •Расчет разделительных областей
- •Расчет расстояний до разделительной области
- •Расчет расстояния между базой и разделительной областью
- •Расчет расстояния между базой и глубоким коллектором
- •Расчет расстояния между глубоким коллектором и разделительной областью
- •Расчет размеров скрытого коллекторного слоя
- •Расчет поперечных размеров структуры
10. Разработка конструктивно-технологических ограничений
Элементы топологии последовательных уровней шаблона связаны друг с другом пространственными соотношениями: элементы металлизации должны полностью покрывать контактные окна, эмиттерные области должны располагаться внутри базовых областей и т. д. На рис. 10.1 приведен пример совмещения топологий двух уровней шаблона с ограничением, заключающимся в том, что край топологии уровня 1 не должен соприкасаться с краем топологии уровня 2. В топологии схемы допуск совмещения должен находиться в промежутке между краями уровней 1 и 2.
|
Рис. 10.1. Допуск совмещения топологий двух уровней шаблона |
10.1. Конструкторско-технологические ограничения
КТО – совокупность размеров элементов рисунков всех слоев структуры на фотошаблонах.
Технологическая норма – минимальный размер элемента рисунка, который можно получить воспроизводимо на фотошаблоне или подложке.
При расчете КТО будем исходить из условия, что минимальный возможный размер в структуре не может быть меньше технологической нормы N (определяется процессом фотолитографии). Задается вариантом КП. Основной принцип, по которому рассчитываются совмещаемые области – минимальный размер вмещающей области должен быть больше максимального размера вмещаемой.
Толщина слоя металлизации – =0,7 мкм;
изолирующего окисла – =0,6 мкм;
фоторезиста – =0,5 мкм;
величина запаса – =0,1 мкм;
технологическая норма N=3 мкм;
=0,4 мкм – глубина эмиттерной области;
=0,7 мкм – глубина активной базы;
=1,0 мкм – глубина пассивной базы;
=2,0 мкм – глубина глубокого коллектора;
=1,5 мкм – глубина скрытого коллектора;
=2,5 мкм – глубина разделительной области;
=2,0 мкм – глубина эпитаксиального слоя;
Надо учитывать два вида погрешностей, возникающих при передаче размеров, систематические и случайные.
Систематические погрешности это:
увеличение размера проэкспонированной области при ФЛГ, , увеличение удаляемой части резиста при проявлении фл2 (если фоторезист позитивный оба процесса действуют в одну строну),
примем общую ошибку ФЛГ фл=10% N в каждую сторону; тогда мкм;
боковое травление удаляемого материала, тр Ж (при жидкостном травлении приблизительно равно толщине удаляемого слоя, d, в каждую сторону) тр И (при ионном травлении) примем 10 % от глубины травления в каждую сторону;
– систематическая погрешность при ионном травлении;
– систематическая погрешность при жидкостном травлении; можно считать, что жидкостным травлением получаем только контактные окна под металлизацию и канавки в изопланаре (их нельзя делать узкими).
боковая диффузия (приблизительно равна 70 % от толщины слоя, L в каждую сторону).
Размер элемента на фотошаблоне отличается от размера элемента в структуре на величину систематической погрешности.
Случайные погрешности это:
неточность при ФЛГ (неточность изготовления фотошаблона + неточность переноса изображения) (примем 10% );
мкм;
ошибка совмещения фотошаблонов , (примем 10 % N в одну сторону)
мкм;
погрешность при травлении, сл тр, (обычно принимают 30% тр в каждую сторону)
мкм;
погрешность боковой диффузии (обычно принимают 20 % от боковой диффузии, т.е. 20 % L, где L – глубина слоя в каждую сторону).
Расчетный размер элемента на фотошаблоне и соответствующий ему размер элемента в структуре – номинальные размеры.
Реальный размер элемента = номинальный размер ± случайные погрешности.
Будем считать, что во всех процессах литографии используется позитивный фоторезист (размер проэкспонированной области при фотолитографии увеличивается).