微电子器件与工艺课程设计

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PNP微电子工艺

PNP微电子工艺
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对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷,3各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

半导体器件与工艺课程设计

半导体器件与工艺课程设计

课程设计课程名称微电子器件工艺课程设计题目名称 PNP双极型晶体管的设计学生学院___ 材料与能源学院___ _ 专业班级 08微电子学1班学号 ********** 学生姓名____ 张又文 __ _ 指导教师魏爱香、何玉定 ___2011 年 7 月 6 日广东工业大学课程设计任务书题目名称 pnp 双极型晶体管的设计学生学院 材料与能源学院 专业班级 微电子学专业08级1班姓 名 张又文 学 号3108008033一、课程设计的内容设计一个均匀掺杂的pnp 型双极晶体管,使T=300K 时,β=120。

V CEO =15V,V CBO =80V.晶体管工作于小注入条件下,最大集电极电流为I C =5mA 。

设计时应尽量减小基区宽度调制效应的影响。

二、课程设计的要求与数据1.了解晶体管设计的一般步骤和设计原则2.根据设计指标设计材料参数,包括发射区、基区和集电区掺杂浓度N E , N B ,和N C , 根据各区的掺杂浓度确定少子的扩散系数,迁移率,扩散长度和寿命等。

3.根据主要参数的设计指标确定器件的纵向结构参数,包括集电区厚度W c ,基本宽度W b ,发射区宽度W e 和扩散结深X jc , 发射结结深X je 等。

4.根据扩散结深X jc , 发射结结深X je 等确定基区和发射区预扩散和再扩散的扩散温度和扩散时间;由扩散时间确定氧化层的氧化温度、氧化厚度和氧化时间。

5.根据设计指标确定器件的图形结构,设计器件的图形尺寸,绘制出基区、发射区和金属接触孔的光刻版图。

6. 根据现有工艺条件,制定详细的工艺实施方案。

7.撰写设计报告三、课程设计应完成的工作1. 材料参数设计2.晶体管纵向结构设计3.晶体管的横向结构设计(设计光刻基区、发射区和金属化的掩膜版图形)4.工艺参数设计和工艺操作步骤5.总结工艺流程和工艺参数6. 写设计报告四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献1.《半导体器件基础》Robert F. Pierret著,黄如译,电子工业出版社,2004. 2.《半导体物理与器件》赵毅强等译,电子工业出版社,2005年.3.《硅集成电路工艺基础》,关旭东编著,北京大学出版社,2005年.发出任务书日期: 2011 年 6 月 27 日指导教师签名:计划完成日期: 2011年 7月8日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:目录广东工业大学课程设计任务书 (2)一、设计任务及目标 (5)二、晶体管的主要设计步骤和原则 (5)2.1.晶体管设计一般步骤 (5)2.2.晶体管设计的基本原则 (6)三、晶体管物理参数设计 (7)3.1. 各区掺杂浓度及相关参数的计算 (7)3.2.集电区厚度Wc的选择 (10)3.3. 基区宽度WB (10)3.4.扩散结深 (13)3.5.杂质表面浓度 (14)3.6.芯片厚度和质量 (14)3.7. 晶体管的横向设计、结构参数的选择 (14)四、工艺参数设计 (16)4.1. 工艺参数计算思路 (16)4.2. 基区相关参数的计算过程 (16)4.3.发射区相关参数的计算过程 (18)4.4. 氧化时间的计算 (20)五、设计参数总结 (21)六、工艺流程图 (22)七、生产工艺说明 (24)7.1 硅片清洗 (24)7.2 氧化工艺 (26)7.3. 光刻工艺 (27)7.4 磷扩散工艺(基区扩散) (29)7.5 硼扩散工艺(发射区扩散) (31)八.心得体会 (32)九.参考文献 (33)PNP 双极型晶体管的设计一、设计任务及目标《微电子器件与工艺课程设计》是继《微电子器件物理》、《微电子器件工艺》和《半导体物理》理论课之后开出的有关微电子器件和工艺知识的综合应用的课程,使我们系统的掌握半导体器件,集成电路,半导体材料及工艺的有关知识的必不可少的重要环节。

微电子器件与工艺课程设计

微电子器件与工艺课程设计

微电子器件与工艺课程设计微电子器件与工艺是电子信息工程专业的重要课程之一,这门课程设计为学生提供了掌握微电子器件和工艺的基本原理和应用技能的机会。

为了使学生更好地掌握课程内容,提高其应用实践能力,本文将介绍微电子器件与工艺课程设计的一般流程和重点内容。

一、设计目标和要求微电子器件与工艺课程设计的主要目标是使学生掌握微电子器件的工作原理、结构、特性和制作工艺。

这需要学生在实践中进行大量的实验和操作,并用理论知识解释实验结果。

因此,设计的要求包括:1.设计合理、实用的实验方案2.熟悉实验器材及其使用方法3.掌握实验数据的处理和分析方法4.独立进行实验操作5.撰写实验报告,将理论知识和实验结果结合起来二、课程设计流程课程设计的流程主要包括以下几个步骤:1.选题和确定实验内容选题应根据教师的要求和自己的兴趣进行选择。

同时考虑到实验条件、时间、经济等方面因素,确定实验内容和方案。

2.准备实验器材和材料准备实验所需的器材和材料,要求质量优良、稳定性好。

为了节约时间和成本,可以通过网络购买实验器材和材料。

3.组织实验和数据处理组织实验,并对实验数据进行处理和分析。

同时注意实验过程中的安全问题和实验结果的准确性。

4.编写实验报告根据实验数据和实验结果,撰写实验报告,注重理论与实践相结合,突出实验数据分析的重要性。

5.展示并评价实验成果对实验成果进行展示和评价,包括实验数据和实验报告,以及个人表现和感受。

三、课程设计重点内容1.集成电路集成电路是微电子器件与工艺的重点和难点之一。

学生需要了解集成电路设计的基本原理,掌握常见的集成电路结构和性能,及其制作工艺和测试方法。

2.半导体材料半导体材料是微电子器件与工艺的基础和核心。

学生需要了解半导体材料的物理特性和制备工艺,包括掺杂、扩散、氧化和薄膜生长等方面的知识。

3.光电器件和传感器光电器件和传感器是现代微电子器件与工艺的新领域,随着电子技术和信息技术的快速发展,它们的应用范围和前景越来越广泛。

哈理工微电子课程设计

哈理工微电子课程设计

哈理工微电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解微电子学基本概念,掌握半导体物理基础和器件原理;2. 学会分析简单的微电子电路,了解集成电路的基本设计流程;3. 掌握微电子技术发展趋势及其在现代社会中的应用。

技能目标:1. 能够运用所学知识进行简单的微电子器件设计和电路分析;2. 能够操作相关的设计软件和测试设备,完成基本的微电子实验;3. 培养学生的团队协作能力和问题解决能力,提高创新意识和实践操作技能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对微电子学科的兴趣,激发学习热情和探究精神;2. 引导学生关注微电子技术在我国的现状及发展,增强国家使命感和责任感;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,提高自我管理和自我驱动能力。

课程性质:本课程为哈理工微电子专业核心课程,旨在帮助学生掌握微电子学基本理论、设计方法和实践技能。

学生特点:学生已具备一定的电子学基础,对微电子学有一定了解,但实际操作能力和创新能力有待提高。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强化实践教学,培养学生的创新能力和实践技能。

通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为我国微电子产业的发展贡献自己的力量。

二、教学内容1. 微电子学基本概念:包括半导体物理基础、PN结理论、半导体器件物理等,对应教材第1章内容。

2. 微电子器件与电路:重点讲解晶体管、场效应晶体管、集成电路等器件的工作原理和特性,对应教材第2章内容。

3. 微电子电路分析与设计:学习基本的微电子电路分析方法,包括小信号模型、等效电路等,并结合实际案例进行电路设计,对应教材第3章内容。

4. 集成电路设计流程:介绍集成电路设计的基本流程,包括电路设计、版图设计、仿真验证等,对应教材第4章内容。

5. 微电子技术发展及应用:分析微电子技术的发展趋势,探讨其在通信、计算机、物联网等领域的应用,对应教材第5章内容。

6. 实践教学:结合课程内容,安排相应的实验和实践操作,如半导体器件特性测试、简单电路设计等,以培养学生的实践技能和创新能力。

微电子工艺课程设计

微电子工艺课程设计

微电子工艺课程设计一、摘要仿真(simulation)这一术语已不仅广泛出现在各种科技书书刊上,甚至已频繁出现于各种新闻媒体上。

不同的书刊和字典对仿真这一术语的定义性简释大同小异,以下3种最有代表性,仿真是一个系统或过程的功能用另一系统或过程的功能的仿真表示;用能适用于计算机的数学模型表示实际物理过程或系统;不同实验对问题的检验。

仿真(也即模拟)的可信度和精度很大程度上基于建模(modeling)的可信度和精度。

建模和仿真(modeling and simulation)是研究自然科学、工程科学、人文科学和社会科学的重要方法,是开发产品、制定决策的重要手段。

据不完全统计,目前,有关建模和仿真方面的研究论文已占各类国际、国内专业学术会议总数的10%以上,占了很可观的份额。

集成电路仿真通过集成电路仿真器(simulator)执行。

集成电路仿真器由计算机主机及输入、输出等外围设备(硬件)和有关仿真程序(软件)组成。

按仿真内容不同,集成电路仿真一般可分为:系统功能仿真、逻辑仿真、电路仿真、器件仿真及工艺仿真等不同层次(level)的仿真。

其中工艺和器件的仿真,国际上也常称作“集成电路工艺和器件的计算机辅助设计”(Technology CAD of IC),简称“IC TCAD”。

二、综述这次课程设计要求是:设计一个均匀掺杂的pnp型双极晶体管,使T=346K时,β=173。

VCEO =18V,VCBO=90V,晶体管工作于小注入条件下,最大集电极电流为IC=15mA。

设计时应尽量减小基区宽度调制效应的影响。

要求我们先进行相关的计算,为工艺过程中的量进行计算。

然后通过Silvaco-TCAD进行模拟。

TCAD就是Technology Computer Aided Design,指半导体工艺模拟以及器件模拟工具,世界上商用的TCAD工具有Silvaco公司的Athena和Atlas,Synopsys公司的TSupprem和Medici以及ISE公司(已经被Synopsys公司收购)的Dios和Dessis 以及Crosslight Software公司的Csuprem和APSYS。

《微电子工艺及器件仿真》课程教学方法研究

《微电子工艺及器件仿真》课程教学方法研究

《微电子工艺及器件仿真》课程教学方法研究微电子工艺及器件仿真技术正在成为当今微电子技术中最重要的组成部分。

随着科技的不断进步,微电子技术的发展也受到越来越多的关注,微电子工艺及器件仿真技术也在不断发展。

因此,有效的学习这门课的教学方法至关重要。

本文以《微电子工艺及器件仿真》课程教学方法研究为标题,研究这门课程的教学方法,以提高学习效果为目标。

首先,课程的实施需要基于具体的环境。

在微电子工艺及器件仿真课程中,学习者需要具备相应的基础知识,因为这门课程的教学方法是根据课程的目的而确定的。

如果学习者是对微电子技术不熟悉,可以先完成相关的基础课程,以获得必要的基础知识。

此外,学习者在学习该课程时需要具有一定的动手能力,因为该课程的教学方法涉及实验实践,以加深学习者对微电子工艺及器件仿真技术的了解。

其次,教学方法也应根据学习者的学习情况和学习进度来制定实施。

如果学习者对微电子技术具有较深的了解,教师可以更多地采用讲解的方法,从器件的原理及其在实际应用中的作用等方面进行讲解,以便学习者快速掌握这门课程的知识。

另外,如果学习者对微电子技术的了解不深,那么教师应该更多地采用实验实践的方法,以加深学习者对理论知识的理解。

例如,学习者可以亲自安装器件,进行诊断,运行程序,并对微电子器件实现模拟进行验证,以加深理解。

此外,学习者在学习这门课程时,也应结合实际,以便更好地理解理论知识,提高学习效果。

教师可以采取多种教学方式,通过真实的案例,来更好地强调课堂所学的技术原理及其实际应用,以便学习者更好地掌握这门课程的理论知识、技能和实践能力。

最后,从结果来看,课程教学方法的设计也是影响学习效果的重要因素之一。

教师需要综合考虑各方面因素,例如学习者的基础知识、实验环境和学习情况等,及时调整教学方法,以满足学习者的需求,提高学习效果。

综上所述,教师在制定教学方法时,需要综合考虑学习者的能力和学习情况,结合实际,及时调整教学方法,以便提高学习效果。

微电子器件第三版教学设计

微电子器件第三版教学设计1. 课程目标本教学设计旨在让学生通过学习微电子器件的相关知识,掌握微电子制造技术和器件的物理特性,培养学生的实际操作能力和团队协作精神,提升学生创新能力和综合素质。

2. 教学内容和安排2.1 教学内容本教学设计包括以下内容:•微电子器件的基本概念和分类•微电子器件的制造工艺和设备•微电子器件的物理特性和应用•微电子器件测试与检测技术2.2 教学安排本教学设计将分为以下阶段:•第一阶段:讲授微电子器件的基本概念和分类,以及微电子器件的制造工艺和设备。

学生将在课上了解微电子器件技术现状和未来发展方向。

•第二阶段:学生将进行微电子器件的制造和加工实验。

此阶段注重学生实践操作能力的培养,让学生了解微电子器件的制造流程和技术原理。

•第三阶段:学生将学习微电子器件的物理特性和应用。

通过案例分析,让学生了解微电子器件在各个领域的应用。

•第四阶段:学生将进行微电子器件测试与检测实验。

学生将了解微电子器件测试的方法和技术,并掌握微电子器件检测技术的实践操作能力。

3. 教学方法本教学设计将采用以下教学方法:•讲授法:通过课堂讲解,让学生了解微电子器件的基本概念、制造工艺和物理特性等相关知识。

•实验教学法:通过实验操作,让学生掌握微电子器件制造和测试技术。

•案例教学法:通过案例分析,让学生了解微电子器件在各个领域的应用。

并在小组内讨论分析,增强学生团队协作精神和创新能力。

•互动式教学法:通过课堂问答、小组讨论等互动方式,加深学生对微电子器件相关知识的理解和记忆。

4. 教学评价为了对学生的学习情况进行评价,本教学设计将采用以下方式:•课堂作业和考试:通过课堂作业和考试,评价学生对微电子器件的掌握程度和理解能力。

•实验报告评分:通过实验报告的评分,评价学生的实际操作能力和团队协作精神。

•课堂表现评分:通过课堂表现的评分,评价学生的参与精神和互动能力。

5. 教材本教学设计将以以下教材为主:•微电子器件(第三版),作者:黄宗武等6. 总结通过本教学设计,学生将从多个角度了解微电子器件的相关知识,掌握微电子制造技术和器件的物理特性,增强实际操作能力和团队协作精神,提升创新能力和综合素质。

器件与工艺课程设计

器件与工艺课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握器件的基本概念、分类及工作原理;2. 学生能了解常见工艺的基本流程、应用领域及其在电子制造中的作用;3. 学生能掌握课程相关术语和概念,并能运用专业术语进行讨论和分析。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析实际电子产品的器件选择和工艺应用;2. 学生能通过实际操作,掌握简单电子器件的组装和焊接技巧;3. 学生能运用课程所学,设计并制作简单的电子作品。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神;3. 增强学生对我国电子产业发展现状的认识,激发爱国情怀和责任感。

课程性质:本课程为电子技术专业课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。

学生特点:学生为初中生,具有一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心。

教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,强调理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供明确方向。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 器件基本概念与分类- 教材章节:第一章 器件概述- 内容列举:半导体器件、被动器件、集成电路等基本概念;二极管、三极管、电阻、电容、电感等常见器件的原理与分类。

2. 常见工艺流程与应用- 教材章节:第二章 工艺概述- 内容列举:印刷电路板(PCB)制作、焊接技术、表面贴装技术(SMT)等工艺流程;各工艺在电子产品制造中的应用实例。

3. 实践操作与电子制作- 教材章节:第三章 实践操作- 内容列举:电子器件的识别、检测与选用;焊接技巧与实践;简单电子电路的制作与调试。

教学安排与进度:1. 器件基本概念与分类(2课时):引导学生了解器件的基本概念,掌握各类器件的原理和特点。

2. 常见工艺流程与应用(2课时):使学生了解工艺的基本流程,认识工艺在电子产品制造中的重要性。

微电子器件的设计与工艺技术

微电子器件的设计与工艺技术微电子器件指的是已经制造好的微型电子元件,它们是我们现代电子技术不可或缺的组成部分。

微电子器件的种类繁多,设计与工艺技术水平的高低直接影响了整个电子行业的发展。

本文将从微电子器件的设计和制造工艺等角度,探讨微电子器件的设计与工艺技术。

一、微电子器件的分类微电子器件可以分为二极管、三极管、场效应管、集成电路等多种类型。

其中,集成电路是现代电子技术的重要代表,因其集成性强、功能多样而受到广泛应用。

在微电子器件的制造工艺中,集成电路也是占据主导地位的。

二、微电子器件的设计微电子器件的设计与制造技术紧密相关。

设计属于前期工作,设计好的电路才能够被制造出来。

现代电子电路的复杂性越来越高,实现一些特殊功能所需要的原件也越来越多。

因此,微电子器件的设计必须满足以下几个方面的要求:(1)功能性电路设计的首要目标是要满足电路所要实现的功能要求。

为了在实现特定功能时不影响电路的稳定性,微电子器件的设计需要考虑使用合适的器件、合理的芯片布局等等因素。

(2)稳定性设计好的微电子器件应该在长时间的使用过程中能够保持稳定性。

为此,需要设计出能够对外部环境变化产生较好的适应性的器件,并采用合适的芯片布局避免器件之间的相互影响。

(3)可靠性微电子器件应该有良好的可靠性,以尽量减少电路故障的可能性。

设计时需要考虑到电路的负载、放电等方面因素,以确保器件的可靠性。

(4)兼容性现代电子设备越来越能够相互兼容,因此微电子器件的设计也需要考虑到与其他器件的兼容,以达到更好的功能实现。

三、微电子器件的制造工艺微电子器件制造是一个非常复杂的工艺过程,其包括材料制备、器件的加工和装配等多个环节。

其中,材料制备是制造工艺的基础。

(1)材料制备微电子器件的材料一般采用半导体材料,在制造过程中需要严格控制材料的性质,以确保电路的稳定性和可靠性。

材料制备的关键在于半导体材料的质量、晶格结构和纯度等方面的控制。

(2)器件的加工和装配加工和装配是整个工艺流程最为重要的环节之一。

微电子的课程设计

微电子的课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解微电子学的基本概念、原理和应用,掌握基本的电路分析和设计方法,培养学生的科学思维和创新能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解微电子学的基本概念和原理;(2)掌握基本的电路分析和设计方法;(3)了解微电子学在现代科技中的应用。

2.技能目标:(1)能够运用所学的知识进行简单的电路分析和设计;(2)能够使用相关的工具和设备进行实验操作;(3)能够撰写简单的实验报告和论文。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对科学研究的兴趣和热情;(2)培养学生勇于探索、创新的精神;(3)培养学生的团队合作意识和能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括微电子学的基本概念、原理和应用,以及基本的电路分析和设计方法。

具体安排如下:1.第一章:微电子学的基本概念和原理(1)微电子学的基本概念;(2)半导体物理和器件;(3)集成电路的基本原理和工艺。

2.第二章:基本的电路分析和设计方法(1)电路分析的基本原理和方法;(2)数字电路的基本原理和设计方法;(3)模拟电路的基本原理和设计方法。

3.第三章:微电子学在现代科技中的应用(1)微电子学在通信技术中的应用;(2)微电子学在计算机技术中的应用;(3)微电子学在其他领域中的应用。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

具体方法如下:1.讲授法:用于传授微电子学的基本概念和原理,以及基本的电路分析和设计方法;2.讨论法:用于探讨微电子学在现代科技中的应用,培养学生的创新思维;3.案例分析法:通过分析具体的微电子学应用案例,使学生更好地理解和掌握所学知识;4.实验法:让学生亲自动手进行实验操作,培养学生的实践能力和团队协作精神。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威的微电子学教材,为学生提供系统的理论知识;2.参考书:提供相关的参考书籍,拓展学生的知识视野;3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性和生动性;4.实验设备:配备齐全的实验设备,确保学生能够进行充分的实验操作。

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2. 晶体管的纵向设计
双极晶体管是由发射结和集电结两个PN结组成的,晶体
管的纵向结构就是指在垂直于两个PN结面上的结构,
如图1所示。因此,纵向结构设计的任务有两个:首先 基区厚度WB、 扩散结深Xjb 和Xje等;其次是确定纵向 杂质浓度和杂质分布,即确定集电区杂质浓度NC、 衬
是选取纵向尺寸,即决定衬底厚度Wt、集电区厚度WC、
6.根据设计指标确定器件的图形结构,设计器件的
图形
尺寸,绘制出基区、发射区和金属接触孔的光刻版图。
7. 根据现有工艺条件,制定详细的工艺实施方案。
(1) 清洗所用的溶液配制和清洗方法 (2)氧化方式 (3)刻蚀方式 (4)扩散的温度、时间,用什么杂质源 (5)光刻 光源 ,涂胶(什么胶,涂多厚)。坚膜:多长 时间,多少温度等
6、去氧化层
酸洗或者碱洗去氧化层
薄氧化层做掩蔽膜 7、氧化
同工艺步骤2
开发射区窗口
8、光刻发射区
同工艺步骤 3
预扩散时间 1354s
9、硼预扩散
预扩散温度 950C
表面杂质浓度 1.5 1020 cm3 杂质浓度4 1014 cm2
再扩散时间 23184 s
X je
再扩散温度 1250 C
户提出的或预期要得到的技术指标或功能 要求,变成一个可实施的具体方案的过程。
设计要求
1.了解晶体管设计的一般步骤和设计原则 2.根据设计指标选取材料,确定材料参数,如发射 区掺杂浓度NE, 基区掺杂浓度NB,集电区掺杂浓度 NC, .
3.根据主要参数的设计指标确定器件的纵向结构参
数,如集电区厚度Wc,基区宽度Wb,发射区宽度
基 区 AB =5umX5um 定位孔
定位孔 发 射 区
AE =3umX3um
定位孔
定位孔 集电区引线孔 基 区 引 线 孔
发射区引线孔 定位孔
定位孔
C
B E AC =3umX3um AB =5umX5um AE =8uC
B
E
C
B
E
4。工艺步骤设计
硅片清洗 氧化 光刻(光 刻基区) 磷预扩散
P 4、磷预扩散
预扩散时间 1183 s 预扩散温度 800C
表面杂质浓度 5 1019 cm3 杂质浓度 9.6 1012 cm2
再扩散时间 23184 s
5、磷再扩散
X jc
再扩散温度 1250 C
结深X jc 8m 干氧11min- -湿氧36min
- -干氧11min,后再通氮气
8. 晶体管特征常数电流放大倍数和击穿电压 的测试,写明测试所用设备、画出测试图 ,写测试方法 9 写设计报告
确定基区、发 射区、集电区 的杂质浓度
确定各区的少子 寿命,扩散系数, 扩散长度
确定基区宽度
验证值是否符合设计要求,不合要 求重新确定以上参数 计算扩散结深Xjb, Xje以及基区、 发射区面积 计算基区和发射区分别所需的扩 散时间,氧化层厚度、氧化时间
全面验证各种参数是否符合要求
1.材料结构常数设计
确定材料参数,如发射区掺杂浓度NE, 基区
掺杂浓度NB,集电区掺杂浓度NC, 根据各区 的掺杂浓度确定少子的扩散系数,迁移率, 扩散长度和寿命等。
由击穿电压VCBO确定N C,也可根 据公式计算,
考虑穿通电压: 三极管的击穿电压是雪崩击穿电压和穿通电 压中较小的一个
光刻的参数,如
3
光刻基区
结深=? 预扩散温度=? 时间=?杂质浓度=?
4。 磷预扩散
步骤
5
6
工艺流程
示仪图
工艺参数
再扩散的温 度=?时间=?
磷再扩散(同时硅片氧化 ) 光刻发射区
预扩散结束后, 就漂洗表面 siO2 和磷硅玻璃,再 扩散的同时在表 面生长光刻发射 区的sio
硅片清洗→氧化→光刻基区 →磷预扩散→磷再扩散(基区扩散)
光刻发射 区
硅片 氧化
刻蚀二氧 化硅
磷再扩散 (基区扩 散)
硼 预 扩散
硼再扩散 (发射区 扩散)
光 刻 (光刻 接触孔)
金属化
写出每一步的操作方 法和工艺参数
参 数 检测
光刻(光 刻接触电 极)
5.器件检测
5. 设计小结
步骤 1 工艺流程 硅片清洗 示仪图 工艺参数
2
硅片氧化
SiO2厚度? m, 氧 化温度?C, 时间 =?分
氧化薄层二氧化硅,作掩蔽膜用 2、氧化
1100 C氧化11min, 氧化层厚度 0.2m
氧化层厚度测量可以通过 比色法或者椭圆偏振法
在掩蔽膜上光刻出基区窗口 涂光刻胶1-2um,950到450转/分钟 用紫外光曝光,200W曝光25S 3、光刻基区 100-140摄氏度坚膜20-30分钟 用有机溶剂或者等离子体去胶
底杂质浓度Nsub、 表面浓度NES, NBS 以及基区杂质浓
度分布NB() 等,并将上述参数转换成生产中的工艺控 制参数。
xje
Xjb
WE
WB
WC
P
+
N
W
P
三、晶体管的横向设计
重点: 设计光刻基区和光刻发射区和光刻金属化接 触孔的掩模版, 并画出最后几张掩模版叠加
在一起的图.
定位孔
→去氧化膜→ 氧化工艺→光刻发射区
→硼预扩散→硼再扩散(发射区扩散) → 去氧化膜→ 沉积保护层→光刻接触孔 →金属化→光刻接触电极→参数检测
选用晶向<111>P型硅 1、硅片清洗
且 7 cm 用 1号洗液, 清洗10分钟
NH3 H 2O : H 2O2 : H 2O 1:1: 6
微电子器件与工艺课程设计
设计任务
设计一个均匀掺杂的pnp型双极晶体管,使
T=300K时,hfe=80。BVCBO=60V.晶体管工 作于小注入条件下,设计时应尽量减小基
区宽度调制效应的影响
• 晶体管设计过程,实际上就是根据现有的
工艺水平,材料水平,设计水平和手段以
及所掌握的晶体管的有关基本理论,将用
We和扩散基区的结深Xjb, 扩散发射结结深Xje等。
设计要求
4.根据扩散结深Xjb, 发射结结深Xje和基区,发射区的 掺杂浓度等确定基区和发射区预扩散和再扩散的扩 散温度和扩散时间;基区和发射区预扩散要扩散进 去的杂质总量。 5.由扩散时间和杂质在Sio2中的扩散系数,确定氧化 层的氧化温度、氧化厚度和氧化时间以及氧化方式, 不同氧化方式的优点和缺点
10、硼再扩散
结深X je 4m
干氧17min- -湿氧22min - -干氧17min,后再通氮气
11、去氧化层
酸洗或者碱洗去氧化层
氧化工艺
12、沉积保护层
同工艺步骤2
13、光刻金属引线孔
光刻工艺 同工艺步骤 3
14、金属化(反刻金属)
用蒸镀或者溅射方法 沉积金属层
15、光刻金属接触孔
光刻工艺 同工艺步骤 3
16、参数检测
在晶体管图示仪下测量 输出特性曲线, 测出值,以及BVCEO、BVCB 0
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