NP微电子工艺word版
合集下载
PNP微电子工艺
1
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。
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。
第9章 微电子制造工艺
感光剂
添加剂
功能
当被对准机光源曝光时， 聚合物结构由可溶变成 聚合（或反之）
稀化光刻胶，通过旋转 形成薄膜
在曝光过程中控制和 / 或 调节光刻胶的化学反应
各种添加的化学成分实 现工艺效果，例如染色
《电子产品制造技术》
第9章 微电子制造常用工艺技术原理
• 聚合物
聚合物是由一组大而且重的分子组成，包括碳、 氢和氧。对负性胶，聚合物曝光后会由非聚合状态变 为聚合状态。在大多数负性胶里面，聚合物是聚异戊 二烯类型。是一种相互粘结的物质－－抗刻蚀的物质， 如图所示。
光刻技术
在狭义上，光刻 工艺仅指光复印 工艺,即图1中从 ④到⑤或从③到 ⑤的工艺过程。
主要流程
光复印工艺的主 要流程如图2：
《电子产品制造技术》
第9章 微电子制造常用工艺技术原理
四、光致抗蚀剂 （光刻胶）
• 半导体器件和集成电路对光刻曝光技术提出了越来越高的要求， 在单位面积上要求完善传递图像的信息量已接近常规光学的极 限。光刻曝光的常用波长是3650～4358 埃，预计实用分辨率约 为1微米。几何光学的原理，允许将波长向下延伸至约2000埃的 远紫外波长，此时可达到的实用分辨率约为0.5～0.7微米。微米 级图形的光复印技术除要求先进的曝光系统外,对抗蚀剂的特性、 成膜技术、显影技术、超净环境控制技术、刻蚀技术、硅片平 整度、变形控制技术等也有极高的要求。因此，工艺过程的自 动化和数学模型化是两个重要的研究方向。
波长越短的光源（射线）能量越高。
《电子产品制造技术》
第9章 微电子制造常用工艺技术原理
可见光
广播
名称 伽马射线 X 射线 紫外 线
红外 线
短无 线
无线
微电子工艺PPT课件
1833年，英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的 电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下， 金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料 的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次 发现。
1874年，电报机、电话和无线电相继发明等早期电子仪器 亦造就了一项新兴的工业──电子业的诞生。
1、2014年全球半导体市场规模达到3331亿美元，同比增长9%，为近四年增速之最。 2、从产业链结构看。制造业、IC设计业、封装和测试业分别占全球半导体产业整体营业收入 的50%、27%、和23%。 3、从产品结构看。模拟芯片、处理器芯片、逻辑芯片和存储芯片2014年销售额分别442.1 亿美元、622.1亿美元、859.3亿美元和786.1亿美元，分别占全球集成电路市场份额的 16.1%、22.6%、32.6%和28.6%。
集成电 路应用
.
5
半导体产业结构
.
6
我国集成电路产业在世界中的地位
1、中国目前进口第一多的商品不是原油，是芯片，一 年进口2500亿美元。 2、我国集成电路产业处在世界的中下端，属于集成电 路消费大国、制造大国，粗放型、高投入、低利润。 3、缺少高端设计，设备主要被国外垄断。 4、集成电路产业是国家的命脉，走到了危险的边缘， 不能再继续落后下去。
2005年 65nm
2007年 45nm
2009年 32nm
2012年 22nm
2014年 14/16nm
Intel首款14nm处理器——第五代Core处理器问世（2015-1-6） 第五代Core处理器平台电晶体(Transistor)数量比第四代Core加35%，但尺寸却缩减37%; 此外，在3D图像处理性能、影片转码速度、电池续航力、整体性能等评比项目，第五代Core处理 器平台都较前一代产品分别提升22%、50%、40%以及1.5小时的表现。
1874年，电报机、电话和无线电相继发明等早期电子仪器 亦造就了一项新兴的工业──电子业的诞生。
1、2014年全球半导体市场规模达到3331亿美元，同比增长9%，为近四年增速之最。 2、从产业链结构看。制造业、IC设计业、封装和测试业分别占全球半导体产业整体营业收入 的50%、27%、和23%。 3、从产品结构看。模拟芯片、处理器芯片、逻辑芯片和存储芯片2014年销售额分别442.1 亿美元、622.1亿美元、859.3亿美元和786.1亿美元，分别占全球集成电路市场份额的 16.1%、22.6%、32.6%和28.6%。
集成电 路应用
.
5
半导体产业结构
.
6
我国集成电路产业在世界中的地位
1、中国目前进口第一多的商品不是原油，是芯片，一 年进口2500亿美元。 2、我国集成电路产业处在世界的中下端，属于集成电 路消费大国、制造大国，粗放型、高投入、低利润。 3、缺少高端设计，设备主要被国外垄断。 4、集成电路产业是国家的命脉，走到了危险的边缘， 不能再继续落后下去。
2005年 65nm
2007年 45nm
2009年 32nm
2012年 22nm
2014年 14/16nm
Intel首款14nm处理器——第五代Core处理器问世（2015-1-6） 第五代Core处理器平台电晶体(Transistor)数量比第四代Core加35%，但尺寸却缩减37%; 此外，在3D图像处理性能、影片转码速度、电池续航力、整体性能等评比项目，第五代Core处理 器平台都较前一代产品分别提升22%、50%、40%以及1.5小时的表现。
微电子工艺超详细重点总结
第一章晶体管的发明：当代半导体产业伴随着1974年12月16日在贝尔电话实验室固态晶体管的发明而诞生，发明者是威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿。
集成电路（IC）的发明：由仙童半导体公司的罗伯特·诺伊思和德州仪器公司的杰克·基尔比于1959年分别独自发明。
电路集成半导体产业周期每个芯片元件数没有集成（分离元件）1960年之前 1小规模集成电路（SSI）20世纪60年代前期2至50中规模集成电路（MSI）20世纪60年代到70年代前期20至5000大规模集成电路（LSI）20世纪70年代前期到70年代后期5000至100000超大规模集成电路（VISI）20世纪70年代后期至80年代后期100000至1000000甚大规模集成电路（ULSI）20世纪90年代后期至今大于1000000集成电路的发展时代集成电路的制造步骤：1、硅片制备；2、硅片制造；3、硅片测试/拣选；4、装配与封装；5、终测。
关键尺寸CD，技术节点：芯片上的物理尺寸特征被称为特征尺寸，硅片上的最小特征尺寸称为关键尺寸或CD．半导体产业使用技术节点描述在硅片制造中使用的可应用CD。
摩尔定律1964年，戈登·摩尔预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番。
（1975年被修改为每18个月翻一番）电子时代阶段20世纪50年代晶体管技术；20世纪60年代工艺技术；20世纪70年代竞争；20世纪80年代自动化；20世纪90年代批量生产。
第二章材料分类：根据流经材料电流的不同可分为三类材料：导体，绝缘体，半导体。
硅的优点，被选为主要半导体材料的原因：主要有四个理由：硅的丰裕度；更高的融化温度允许更宽的工艺容限；更宽的工作温度范围；氧化硅的自然生成。
硅的掺杂剂：通常用于掺杂ⅢＡ族和ⅤＡ族元素。
P型—价带空穴数大于导带电子数，n型—导带电子多余价带空穴，多子—多数载流子，少子—少数载流子，pn结—是在两部分本质相同的材料之间形成的。
微电子工艺 氧化工艺
∝
D0
在计算一定时间内的氧化层厚度时，A、B是根据条件查表得 到，条件包括了干氧湿氧、温度及初始氧化层修正参数。
N1
≡
T2 ox i
+ AToxi B
T 氧化层厚度和时间的关系式为： 2 ox
+
ATox
=
B(t + τ )
讨论：
1. 氧化层很薄时（氧化时间很短时，可忽略二次项，此时Tox 和t为线型关
系）
Tox
≈
B(t
+τ)/
A, (t
+τ
<<
A2 )（B/A为线性速率常数）
4B
2. 氧化层很厚的时候（氧化时间足够长，可忽略一次项此时Tox 和t为抛物 线型关系）
化学反应非常简单，但氧化机理并非如此，因为一 旦在硅表面有二氧化硅生成，它将阻挡O2原子或H2O与Si 原子直接接触，所以其后的继续氧化是O2原子或H2O通过 扩散穿过已生成的二氧化硅层，向Si一侧运动到达界面进 行反应而增厚的。那么不同的阶段阶段，氧化层厚度(X) 与时间(t)是何种关系呢？
无论是干氧或者湿氧工艺，二氧化硅的生长都 要消耗硅，那么硅表面生长的二氧化硅厚度和，消 耗掉的硅厚度有和关系呢？
生产中这一性质对二氧化硅膜进行腐蚀 在一定温度下，能和强碱（如氢氧化钠、氢氧化钾）反应， 也有可能被铝、氢等还原。
2、二氧化硅的用途
¾对杂质扩散的掩蔽作用 ¾对器件的表面保护和钝化作用 ¾用于器件的绝缘隔离层 ¾用作电容器的介质材料 ¾用作MOS器件的绝缘栅材料 ¾用于其它半导体器件
¾2.1 对杂质扩散的掩蔽作用
介电强度：单位厚度的SiO2所承受的最小击穿电压106～ 107V/cm
微电子工艺课件
直拉法生长单晶的特点
优点：所生长单晶的直径较大成本相对较低;
通过热场调整及晶转，埚转等工艺参数的优化，可较好 控制电阻率径向均匀性。
缺点：石英坩埚内壁被熔硅侵蚀及石墨保温加热元件的影响， 易引入氧碳杂质，不易生长高电阻率单晶（含氧量通常 10-40ppm)。
二、悬浮区熔法（float-zone，FZ法）
利用分凝现象将物料局部熔化形成狭窄的熔区，并令其沿 锭长从一端缓慢地移动到另一端，重复多次（多次区熔）使杂 质被集中在尾部或头部，进而达到使中部材料被提纯。
一次区熔提纯与直拉法后的杂质浓度分布的比较（K=0.01） 单就一次提纯的效果而言，直拉法的去杂质效果好。
多次区熔提纯
硅片制备基本工艺步骤
晶体生长 整型 切片
拉晶过程
1. 熔硅 将坩埚内多晶料全部熔化 ；注意事项：熔硅时间不易长；
2. 引晶 将籽晶下降与液面接近，使籽晶预热几分钟，俗称“烤
晶”，以除去表面挥发性杂质同时可减少热冲击。当温度稳 定时，可将籽晶与熔体接触，籽晶向上拉，
控制温度使熔体在籽晶上结晶；
3. 收颈
指在引晶后略为降低温度，提高拉速，拉一段直径比籽晶 细的部分。其目的是排除接触不良引起的多晶和尽量消除籽晶 内原有位错的延伸。颈一般要长于20mm。
单晶制备
一、直拉法（CZ法）
CZ 拉晶仪 1. 熔炉 石英坩埚：盛熔融硅液； 石墨基座：支撑石英坩埚；加热坩埚； 旋转装置：顺时针转； 加热装置：RF线圈； 2. 拉晶装置 籽晶夹持器：夹持籽晶（单晶）； 旋转提拉装置：逆时针； 3. 环境控制系统 气路供应系统 流量控制器 排气系统 4. 电子控制反馈系统
缺点: 单晶直径不及CZ法
掺杂分布
假设多晶硅棒上的杂质掺杂浓度为C0（质量浓度），d为硅
集成电路工艺和版图设计参考
0.5 m 、 0.35 m －设计规范（最小特征尺寸）
布线层数：金属（掺杂多晶硅）连线旳层数。
集成度：每个芯片上集成旳晶体管数
12/9/2023
2
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
IC工艺常用术语
净化级别：Class 1, Class 10, Class 10,000 每立方米空气中含灰尘旳个数 去离子水 氧化 扩散 注入 光刻 …………….
互补对称金属氧化物半导体－特点：低功耗
VDD
C
PMOS
Vi
Vo
I/O
NMOS
VDD I/O
VSS
VSS CMOS倒相器
12/9/2023
C
CMOS传播门
22
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
VDD
S
D
P+
P+
N-Si
VG
Vo
D n+
S
VSS
n+
P-阱
CMOS倒相器截面图
12/9/2023
CMOS倒相器版图
双极IC 半导体IC MOSIC
NMOS IC PMOS IC CMOS IC
BiCMOS
12/9/2023
18
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
MOS IC及工艺
MOSFET — Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
.
— 金属氧化物半导体场效应晶体管
Hinkle.
12/9/2023
15
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
Here we are looking at the Incoming material disposition racks
微电子工艺PPT课件
1833年，英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的 电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下， 金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料 的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次 发现。
1874年，电报机、电话和无线电相继发明等早期电子仪器 亦造就了一项新兴的工业──电子业的诞生。
如今，渝德科技被中航集团收购，更名为中航微电子。我市已有西南集 成电路、中航微电子、奥特斯集成电路基板、台晶（重庆）电子、重庆石墨 烯科技公司、SK海力士、中电24所、四联微电子等集成电路生产和研发机构， 形成了设计-制造-封装的完备产业链，重庆大学和重庆邮电大学成立了半导 体学院培养集成电路人才。
.
20
1958年：仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔 数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史；
1960年：H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺；1962年：美国RCA 公司研制出MOS场效应晶体管。
1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术，今天， 95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺
1971年：全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，这是一个里程碑 式的发明； 1978年：64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了 14万个晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代的来临；
1979年：Intel推出5MHz 8088微处理器，之后，IBM基 于8088推出全球第一台PC
.
115
本课程内容结构？
集成电路制造技术—原理与工艺
硅材料
集成电路工艺
集成和封装测试
第1单元
1 单晶硅结 构
2 硅锭及圆 片制备
1874年，电报机、电话和无线电相继发明等早期电子仪器 亦造就了一项新兴的工业──电子业的诞生。
如今，渝德科技被中航集团收购，更名为中航微电子。我市已有西南集 成电路、中航微电子、奥特斯集成电路基板、台晶（重庆）电子、重庆石墨 烯科技公司、SK海力士、中电24所、四联微电子等集成电路生产和研发机构， 形成了设计-制造-封装的完备产业链，重庆大学和重庆邮电大学成立了半导 体学院培养集成电路人才。
.
20
1958年：仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔 数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史；
1960年：H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺；1962年：美国RCA 公司研制出MOS场效应晶体管。
1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术，今天， 95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺
1971年：全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，这是一个里程碑 式的发明； 1978年：64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了 14万个晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代的来临；
1979年：Intel推出5MHz 8088微处理器，之后，IBM基 于8088推出全球第一台PC
.
115
本课程内容结构？
集成电路制造技术—原理与工艺
硅材料
集成电路工艺
集成和封装测试
第1单元
1 单晶硅结 构
2 硅锭及圆 片制备
微电子工艺课件Chapter-9(zhang)b共56页58页文档
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡来自喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
微电子工艺课件Chapter-9(zhang)b共56 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。 页
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
度最大值由
（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。
4、物理参数设计
4.1 各区掺杂浓度及相关参数的计算
击穿电压主要由集电区电阻率决定。因此，集电区电阻率的最小值由击穿电
压决定，在满足击穿电压要求的前提下，尽量降低电阻率，并适当调整其他参量，
WC 的最大值受串联电阻 rcs 的限制。增大集电区厚度会使串联电阻 rcs 增加， 饱和压降 VCES 增大，因此 WC 的最大值受串联电阻限制。
综合考虑这两方面的因素，故选择 WC=8μm
4.3 基区宽度 WB
（1）基区宽度的最大值 对于低频管，与基区宽度有关的主要电学参数是 ，因此低频器件的基区宽
C 1.17 cm
B 0.1cm
又该设计在 K=277K 温度下，由：
E 0.014cm
得：
图 3 少子寿命与掺杂浓度的函数关系
根据图 3，可得到各区的少子寿命 C、 B和 E
C 3.510 6 s
B 9107 s
E 1.1106 s
根据公式得出少子的扩散长度：
4.2 集电区厚度 Wc 的选择 根据公式求出集电区厚度的最小值为：
4.物理参数设计…………………………………………………………………3 4.1 各区掺杂浓度及相关参数的计算………………………………………3 4.2 集电区厚度 Wc 的选择……………………………………………………6 4.3 基区宽度 WB………………………………………………………………6 4.4 扩散结深…………………………………………………………………10 4.5 芯片厚度和质量…………………………………………………………10 4.6 晶体管的横向设计、结构参数的选择…………………………………10
和 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。 （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 Wc， 基本宽度 Wb，发射区宽度 We 和扩散结深 Xjc,发射结结深 Xje 等。 （4）根据扩散结深 Xjc,发射结结深 Xje 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。
以满足其他电学参数的要求。
对于击穿电压较高的器件，在接近雪崩击穿时，集电结空间电荷区已扩展至
均匀掺杂的外延层。因此，当集电结上的偏置电压接近击穿电压 V 时，集电结可
用突变结近似，对于
Si
器件击穿电压为VB
6
101（3 N
）ห้องสมุดไป่ตู้43
BC
， 由此可得集电区
杂质浓度为：
由设计的要求可知 C-B 结的击穿电压为： 根据公式,可算出集电区杂质浓度：
PNP 双极型晶体管的设计
1、课程设计目的与任务
《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。
目的是使我们在熟悉晶体管基本理论和制造工艺的基础上，掌握晶体管的设 计方法。要求我们根据给定的晶体管电学参数的设计指标，完成晶体管的纵向结 构参数设计→晶体管的图形结构设计→材料参数的选取和设计→制定实施工艺 方案→晶体管各参数的检测方法等设计过程的训练，为从事微电子器件设计、集 成电路设计打下必要的基础。
5.工艺参数设计…………………………………………………………………11 5.1 工艺部分杂质参数………………………………………………………11 5.2 基区相关参数的计算过程………………………………………………11 5.3 发射区相关参数的计算过程……………………………………………13 5.4 氧化时间的计算…………………………………………………………14
一般的晶体管各区的浓度要满足 NE>>NB>NC，根据以往的经验可取: NB 10 NC , NE 100 NB
即各区的杂质溶度为： NC 6.814 1015 cm3，NB 6.814 1016 cm3，NE 6.814 1018 cm3
图 1 室温下载流子迁移率与掺杂浓度的函数关系（器件物理 P55）
《微电子工艺》课程设计
学 院： 电信学院 专 业： 电子科学与技术 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师：
0 / 33
目录
1.课程设计目的与任务…………………………………………………………2 2.设计的内容……………………………………………………………………2 3.设计的要求与数据……………………………………………………………2
根据图 1，得到少子迁移率：
C n 1300 cm2 /V s B P 330 cm2 /V s 又该设计是在 T=277K 下，由
150cm2 /V s
E
n
得：
根据公式可得少子的扩散系数：
图 2 掺杂浓度与电阻率的函数关系（器件物理 P59）
根据图 2，可得到不同杂质浓度对应的电阻率：
6.设计参数总结…………………………………………………………………16 7.工艺流程图……………………………………………………………………17 8.生产工艺流程…………………………………………………………………19 9.版图……………………………………………………………………………28 10.心得体会 ……………………………………………………………………29 11.参考文献 ……………………………………………………………………30
2、设计的内容
设 计 一 个 均 匀 掺 杂 的 pnp 型 双 极 晶 体 管 ， 使 T=277K 时 ， β =120 ， VCEO=15V,VCBO=80V.晶体管工作于小注入条件下，最大集电极电流为 IC=5mA。设计 时应尽量减小基区宽度调制效应的影响。
3、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 NE, NB,