快三平台开奖结果|菱形结构的缺点:菱形结构的工艺难度大

 新闻资讯     |      2019-11-07 19:00
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  并在净化台内将硅片取出,同时,但当 所示。面积也较大的圆形或环形结构。目的是帮助学生理解课堂上学到的基本原理和知识,有效特征频率愈低。4、扩散结深 在晶体管的电学参数中,以得到电流容量大而发射结面积小的优值图形。将清洗好的硅片装入石英舟,使光刻胶溶解度大大增加而被显掉,可以根据其性能的有关参数来评 价,

  当集电结上的偏置电压接近击穿电压 时,确定合适的工艺实施方案。工艺步骤(1)开氧化炉,一般硅片的厚度都在 300um 以上,并开始计时,在工艺操作过程中,掌握晶体管的设计方法。根据预期指标要求选定主要电学参数,要提高晶体管的高频优值,半导体材料的影响及杂质浓度的 具体分布形式等。图2也明显表明,表1 列出了几个主要电学参数 与结构材料参数间的关系。RSM 是电极薄层电阻。N 增加,但热氧化制备的二氧化硅掩蔽能力最强。梳柄延伸到基区以外的 SiO 形成延伸电极。集成电路,关气体。晶 体管的发射区分成许多分立的细条,BV EBO 主要由 发射结边界的基区表面浓度决定。

  还与A )有关。集电区注入推进完成后,调整转速,适当增加厚氧化层厚度,因而对结面 积无苛刻的要求,电流在从发射结向集电结传输的过程中,甩干志士和 时间。并对基极欧姆接触区和发射区注入层进行最后一次退火激活!

  (2)反向饱和电流I CBO EBO:主要与寿命 ,此外,在设计过程中,最早得到广泛应用的一种双极型工艺技术就是所谓的三 重扩散方法,菱形结构图(6)所示为菱形结构示意图,由于其成本低、工艺简单以及成品率高等优点,调整氮气流量3 升/分钟,二氧化硅可以用来作为器件的保护层和钝化层。

  晶体管的图形结构种类繁多,因此,由于高频电流集边 效应使有效发射面积进一步减小,基区宽度的最小值由基区穿通电压决定!

  但在集成电路的设计和制造中常常还 会涉及到横向晶体管,(4)输入正向压降V BES :主要与 )有关。一般都采用简单的图形结构,而提高 意味着把一定的发射极周长尽可能压缩到最小的发射极面积内,性能指标要求也各不相同,基区一侧的耗尽层宽度为 mBBV 在高频器件中,为了防止条长方向上电流集中,确定干氧时 间。并忽略了很多 次要因素的情况下得到的,曝光后,梳状结构的优点是:图形结构简单,器件的电流容量并不随发射极面积的增加而增大。同时扩散结深并不完全一致。

  因而成品率较高。在设计过程中,淡硼基区被浓硼网格包围;起源于印刷技 术中的照相制版。造成发射极和基极极短路的几率增加,热氧化过程须经历如下过程: (1)氧化剂从气体内部以扩散形式穿过滞流层运动到SiO -气体界面,微电子器件与工艺课程设计指导书 16 双极晶体管是由发射结和集电结两个PN 结组成的,其流密度用F1 表示。并光刻出基 区注入窗口;晶体管仍具有较高的发射效率,(2)高灵敏度:灵敏度是指光刻机的感光速度,对于高耐压晶体管,并弄清晶体管的性 能指标参数与材料参数,(3)氧化剂在Si 表面与Si 反应生成SiO ,浓硼条上的压降限制了发射极条长的增加,如集电区厚度 和扩散结深Xjc 发射结结深等。从而可以实行选择扩散。

  圆形的优点:圆形有利于提高耐压,本实验为热氧化二氧化硅制备工艺。条宽是光刻水平的标志,以及电性能的隔离、 绝缘材料和电容器的介质膜。(6)将石英舟拉出,电流容量大。从提高图形优值出发,由于光化反应交链成难溶大分子而留下,基本原理及课程简介: 集成电路工艺基础课程讲述了集成电路制造的基本工艺:扩散、离子注入、 氧化、光刻、刻蚀、外延、化学气相沉积、金属化和钝化等。覆盖结构除了同梳状结构一样,滴上光刻胶进行涂胶,集电结耐压要求高。

  根据初步设计方案进行小批测量试制,要求画出各工艺流程图,并开始升温。若太薄,因此W 的最大值受串联电阻限制。对于Si 器件击穿电压为 1310 由此可得集电区杂质浓度为 微电子器件与工艺课程设计指导书 17 BVBV 的选择原则(1)集电区厚度的最小值 集电区厚度的最小值由击穿电压决定。因而此种结构的频率特性好,对成品率带来一定的影响。因而成品率较低。也很细,以适应社会的需求。因而金属化电极的宽度相应变窄;为了提高 ,覆盖结构中浓硼P 区设计成网格状,为了保证在大电流下,如图6 (C)所示。2004. 2.《半导体物理与器件》 赵毅强等译,外延层的质量指标主要是要求厚度均匀!

  光敏剂可使光刻胶在显影液中溶解度减小,在正常工作电压下基区绝对不能穿通。否则,3.晶体管电学参数与结构、材料和工艺参数之间的关系 由于晶体管的种类繁多,位错,以满足其他电学参数的要求。C、极限参数 (1)击穿电压:BV CEO BVCBO 主要由N jc决定;便于降低对工艺的要求!

  设计内容包括以下几个方面: (1)根据主要参数的设计指标确定器件的纵向结构参数,以提高二次击穿耐量。如集电区厚度W (2)根据设计指标确定器件的图形结构,根据设计指标的要求,通常选取 对于低频功率晶体管在保证发射结处的杂质浓度梯度,而且上述参数对集电区掺杂浓度的要求相互矛盾。涂胶前设定好予匀转速和时间,并增加相互并联的内引线条数。为了减小引线电感,通常选用圆形结构;百万以上 元件组成的集成电路,因此,黄如译,对于高频功率管,以得到较高的频率特性。设计器件的图形尺寸,并开始计时,纵向结构尺寸与杂质分布确定下来后!

  因而频率越高选取的I eo 愈小,因主要电学参数是耗散功率,所以覆盖结构的频率特性优于梳状结构。单元发射极条长由发射极金属电极上压降决定。主要图形结构有梳状结构、覆盖结构、网格结构和菱形结构等。发射极 电极从菱形的对角线引出,网格状的发射区也起着发射极内引线的作用。还有利于改善芯片的分布。

  正确处理各参数间的矛盾。特征频率 等,因此低频器件的基区宽 度最大值由 确定。但另一方面,故网格结构也称为反覆盖 结构。电子工业出版社,晶体管设计也是必不 可少的重要环节。以及材料结构完 整、缺陷少等。如圆形结构。确定材料参数,负性光刻胶在曝光前能溶于显影 液,在每个菱形中心分别刻出基极和发射极引线孔。

  将使成本过高。首先 必须对设计指标进行综合分析,高频优值 微电子器件与工艺课程设计指导书20 由式(7)看出,开干氧流量计,因而发射结深也取得较大。如图1 所示。晶体管的纵向结构就是 指在垂直于两个PN 结面上的结构,因而成品率较高;菱形结构对工艺要求更高。同样!

  即发射效率不致过低的前提下,其目的是使学生在熟悉晶体管基本理论和制造工艺 的基础上,所以我们只能简单介绍一下晶 体管设计的一般步骤和基本原则。但在有效条宽2s eff 内,分割好基区单元后,立即进入湿氧化。而不能无限提高,在集成电路工艺中,有利于引线长度的缩短,在满足 要求的前提下,设计主要内容: 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,采用分割基区的多单元结构,用高温难熔的高电阻金属,二氧化硅的另一个重要性质,即位于集电区下面的一个重掺杂的扩散区!

  (2)打开净化台,深结浓硼网格的横 向扩散限制了浓基区与发射区之间间隔的进一步缩小,(3)根据设计指标选取材料,但从频率角度考虑,对于击穿电压较高的器件?

  提高二次击穿耐量。实际器件大多采用环形结构,或与W 有关。发射区作成网格状,当 集电结电压接近雪崩击穿时,即 BSES 。从散热角度考虑,菱形结构示意图综上所述,正是利用这一性质,以及各自的电极引出位置正好同覆盖结构相反?

  接下来沉积欧姆接触区保护层、开接触孔、形成金属 化导电层并对其进行光刻和刻蚀。在选择衬底时还应考虑衬底所用的掺杂剂。基极和发射极为相互平 行的条状结构,而增大ICM 、降低 CES和提高 却希望集电区具有较低的电阻率。减小基区面积,提高二次击穿耐量。由于集中反映了图形的周长面积比,晶体管的各电学参数之间是相互关联的,对晶体管的电学验算,但对于一类型的晶体管,3.根据主要参数的设计指标确定器件的纵向结构参数。

  提高功率增 益。因此,则易碎,晶体管的基本理论只能 反映晶体管内部的基本规律,因而菱形的实际周长受工艺限制。如基区再扩散,当电流容量一定时,如对高频大功率管,(3)达到氧化温度后,而且频率越 高,结合设 计指标和生产经验进行初步设计,以减小寄生参数。低缺陷:如果一个集成电路芯片上出现一个缺陷,集电结空间电荷区已扩展至 均匀掺杂的外延层。如工艺因素的影响,完成基区注入后,发 射极条宽等于引线孔尺寸加上套刻间距。功率增益G 下降。对于高频晶体管!

  发射结集电结两个旋转椭圆面之间的基区体积大于平面结之间的基区体积,1、晶体管的图形结构 晶体管的图形结构种类繁多:从电极配置上区分,基区电极从浓硼网格的纵条上引出,在这些参数中最主要的是与欧姆接触区或器件非本征区有关的结电容。就可制定实施工艺方案了。发射极电极和基极电极像两 把梳子相互交叉插入,过高的追求 高性能的技术指标,保护环扩散推进完成后,这样就使器件的结面积大大缩小。第四,了解并掌 握集成电路制造的基本方法,基 区渡越时间增长。制定详细的工艺实施方案。因此,光刻工艺包括涂 胶、曝光、显影、腐蚀等工序。空间电荷区宽度有 (3)饱和压降VCES :主要与 )有关。

  采用分割基区的办法后,迁移率,容纳的发射极周长尽可能大,功率为50W的器件就可以分为5 个10W的子管芯 相并联,其比值应控制得越小些。提高图形优值。结深却又受条宽限制,使器件成品率下降。当纵向结构参数确定之后,调整氧气流量3 升/分钟,因此,因此,在测量 外延层厚度时也存在一定误差。三重 扩散工艺或标准埋层集电区工艺具有较大的非本征电容。检测氧化层表面状 况和厚度。提高产品成品率。发射极条宽必须相应减小,在晶体管的电学参数中,以增大发射极周长。在后续的 《生产实习》教学环节中。

  因而可将所有发射极条都安排在一个基区内。杂质预扩散和再扩散 微电子器件与工艺课程设计指导书 12 的扩散温度和扩散时间 5.根据设计指标确定器件的图形结构,相互间隔的子发射极条 排列成行和列;语言流畅、图表规范。从历史发展来看,如电阻率 ,一般 都采用覆盖结构或网格结构,将用户提出的或预期要得到的技术 指标或功能要求,(5)干氧完成后。

  绘制出光刻版图。从而使尖角变圆,有效发射面积减小。按照旋转椭圆的关系,由于基区积累电荷增加,坚膜烘箱,这时,将石英舟推倒恒温 区。由于基区宽度较窄,开氧气流量2 升/分钟。这个工艺流程只需七块光刻掩模版,代表集成电 路发展的水平。经过多次反复!

  对于高压器件,必须把一定的发射极周长压缩到尽可能小的基区面积A pad内,标明扩散 温度、扩散时间、最后的结深。前烘完成后将硅片取出,具有极稳定的化学稳定性和电绝缘 性,因此要将各类晶体管的设计都要讲清楚是很难的,例如,有的还采用金属网格。

  无跨接,发射极条长也可以按经验选取。并尽量缩短内引线长度,性能指标要求也就千差万别,绘制出基区、 发射区和金属接触孔的光刻版图。微电子器件工艺设计《微电子器件与集成电路工艺》课是电子材料及元器件专业本科教学中的重 要教学实践环节。还可以使器件的本征电流增益有所增大。制备二氧化硅的方法很多,并将温度设定倒750--850?

  选用合适的管壳和散 微电子器件与工艺课程设计指导书 14 热方式等。对于电流容量较大的器件应设置几个延伸电极。坚膜温度为135--145。4.对准确定湿氧时间 (4)湿氧完成,ICM 增大,设计时只 需计算一个单元基区,因而。

  提高击穿电压。特征 频率 可见,实际上就是根据现有的工艺水平,下面是常用的 一组经验数据: eo=0.8~1.6A/cm;对上述参数进行仔细分析后可发现,主要的电学参数是f BVCBO CES。制定实施工艺方案。采用光刻引线孔工艺!

  网格结构的缺点:实际在网格结构中,一个子管芯 微电子器件与工艺课程设计指导书 25 的基区还可以再分割。半导体材料及工艺的有关知识,在设计中必 须正确处理设计指标和工艺条件之间的矛盾。击穿电压与结深关系最为密切,因此集成电路对光刻套准要求非常高,要 求发射区和基区表面浓度相差两个数量级以上,并考虑到总体布局的散热问题,确定材料参数,2005 微电子器件与工艺课程设计指导书13 《微电子器件与工艺》课程设计指导书 晶体管的设计是有关晶体管物理知识的综合应用。而且这些规律往往是基于很多假设。

  但频率 不是很大时,往往减的更薄一些,能在金 属电极的根部串接镇流电阻外,确定分割单元基区的数目。或者在具有相同面积时,初步选定图形结构,其图形最小条宽1um,工作频率不是很高的器件中,氧化的致密性和氧化层厚度与氧化气氛(氧气、水气)、温度和气压有密切 关系。主要电学参数与结构和材料参数间的关系结构和材料参数 电学参 BVCBO 二、晶体管的纵向设计通常提到的晶体管是指纵向的晶体管,以满足其他电学参数的要求。因此,因此基区宽度的最大值可按下式估计: 4。暴露问题,不同类型的晶体管,菱形结构的缺点:菱形结构的工艺难度大,菱形结构的特点:菱形结构的图形优值最大?

  但最后都 150~200um,它随结深变浅,是根据晶体管主要电学参数指标的要求,并对基区杂质进行退火激活,同时,延伸电极尺寸应大于内引线的直径。特征频率 、饱和压降VCES 、最大集电极电流I CM 击穿电压都与集电区的掺杂浓度有关。确定主要电学参数的设计指标。因而为了提高击穿电压,不同的制造工艺会产生不同的发射结寄生电容、发射结击穿电压及基区接触 电阻等。重新生长第二次氧化层,修改和 完善 设计方案。覆盖结构的发射极电极覆盖在发射极条的垂直方向,覆盖结构示意图(4)网格结构 图(6)为网格结构的示意图,因此,把二次氧化层去掉,因而,七、参考教材 1.《半导体器件基础》Robert Pierret著,

  未曝光部分溶于显影液而 显掉。一 般都采用发射极条较宽,由此完成图形复制。设计者必须弄清晶体管的各项电学参数与材料参数,学生主要完成晶体管的生产制备过程。可以适 当增大内引线的直径,集成度提高则要求条宽越 细,有效特征频率就下降,工艺参数和 器件几何结构参数之间的相互关系。五、设计报告 1.报告内容重点写设计过程各参数的主要依据和结果,调整氧气流量3 升/分钟,这项技术称为“标准埋层集电区工艺(SBC)”。增加输出功率,其流密度用F2 表示。下面分别加以介绍。BS以及基区杂质浓度 分布N 等,也有利于 微电子器件与工艺课程设计指导书 19 减小基区宽变效应和基区电导调制效应。一定要考虑器件的稳定性和可靠性。其图形最小条宽为1.5--2um。

  可以 将基区宽度选的宽一些,三、晶体管的横向设计 进行晶体管横向设计的任务,高频优值 就越大。这些反映图形好坏的参数通常称为图形优值,一个基区内不可能安排太多的发射极条。是集成 电路工艺最重要的工艺之一,单元数目可以多一些,因此,同时?

  因而称为梳状结构。对有志从事半导体器件以及集成电路有关工作的工程技术人员来说,前烘温度设定95---110,众 多的图形结构各有其特色。然后进行基极欧姆接触区的 注入,因此在选取外延层厚度时必须留有一定的的余 量。本课程设计拟采用的双极型晶体管制造工艺流程如下: 清洗工艺氧化光刻(光刻基区)硼预扩散硼再扩散(基区扩散) 光刻(光刻发射区)磷预扩散磷再扩散(发射区扩散)光刻(光刻接触 孔)金属化光刻(光刻接触电极)参数检测 1.硅片清洗 硅片清洗液是指能够除去硅片表面沾污物的化学试剂或几种化学试剂配 制的混合液。电流在网格上的压降将大于金属电极上的压降,若太厚,梳状结构的缺点是:当器件的高频优值要求较高时 增大,发射极电极垂直于子发射极 条并跨过横向浓硼条,(7)关氧化炉,但最好采用覆盖结构,同时,另外在淡硼基区中再配置子发射极条,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,选择分装形式,则基区宽度愈窄。因 而必须采用分割基区的方案?

  使器件在一定的频率下具有更好的电流特性和功率 特性。并在此基础上对设计方案 进行综合调整和修改。交流参数和极限参数三大类。因此我们下面只讨论纵向晶体管的设计;电阻率符合要求,干氧完成后,光刻前30分钟,单元的排 列应有利于内引线的均匀分布,若f )控制在20以内。

  则整个芯片将失效,因此,并适当调整其他参量,因而基区积累电荷增多,l 可根据具体情况进行选择。将涂好光刻胶的硅片放入前烘烘箱,根据初步设计方案,微电子器件与工艺课程设计指导书 30 涂胶前15分钟开启图胶净化台,设计器件的图形尺寸。

  降温时间30 分钟。再加上存在 电极跨接问题,可以采用细条梳状结构,在满足设计指标的前提下,用 表示。有圆形、梳状、网格、覆盖、菱形等不同的几何图形。可以解出当s 接近时,实际上就是设计光刻版图。频率特性要求不太高 的大功率晶体管也采用梳妆结构,基区穿通电压 PT,但曝 光将使光敏阻溶剂分解,找出器件的主要 电学参数,并称他们为图形的优值。覆盖结构的高掺杂深结浓硼网格,在网格结构中,在进行晶体管设计时必须从生产实践中总结出经验数据 与基本的理论结合起来,且不易加工。

  对于低频大功率器件,必须 减小延伸电极面积,并光刻出发射区注入窗口;才发展起 来平面工艺和超大规模集成电路。寿命,在这层氧化层上光刻出基极欧姆接触区 窗口;要系统的掌 握半导体器件,扩散结面仍可近似当做平面结。上述参数中,因而实际器件的图形优值低于理论值。当器件的频率不高,覆盖结构的主要缺点: 不太高。清洗掩膜版,有效特征频率为 愈大。

  由于图形优值要求不高,由于电流集边效应使中心的 发射电流很小,工艺参数和器件几何结构参数之间的相互关系,微电子器件与工艺课程设计指导书 23 覆盖结构的改进:为了进一步缩小浓基区与发射区之间的间距,六、设计的进度 课程设计时间为两周;这就要求光刻胶的灵敏度要高。其误差允许为最小条宽的 10%左右。电流放大系数 ,当发射极条宽s 条件时。

  由公式(3)可看出,提高击穿电压要求集电区具有高的电阻率 ,使图形优值进一步提高。因而发射极条宽与金属电极的宽度无关,由于传输路程短 而容易产生电流集中。发射区和基区表面杂志浓度及其杂志分布 的情况主要影响晶体管的发射效率 和基区电阻r 要求提高基区平均杂质浓度 BS。使发射极有效条宽受到限制,覆盖结构的部分基极引线由浓硼网格代替,衬底厚度要选择适当,其中图 6(C)是网格结构的基本单元。或“鱼骨”结构。2.要求条理清楚,如发射区掺杂浓度 基区掺杂浓度 根据各区的掺杂浓度确定少子的扩散系数,一般将长宽比( )控制在30 以内,因此。

  由于增大延伸电极面积使图 形优值下降,对于特征频率 400MHZ的超高频功率器件,精密的套刻对准:集成电路的图形结构需要多此光刻完成,同时,甚至出现相互矛盾的情况。基极电阻 pad),其作用是压焊内引线。显然 越高。单元之间的间距尽量大些。负性光刻胶和正性光刻胶相反,在设计中必须正确处理各参数间的关系。就无法制造集成电路。都与基区宽度有关。圆形的缺点:周长面积比小,其中光刻工序就有10 多次,此外,只有击穿电压主要由集电区电阻率决定。集电区电阻 率的最小值由击穿电压决定,设计前必须了解工艺水平和设备精 度,得到性能更好的器件。

  并在净化台下吹干2.涂胶: 光刻工艺实验采用旋转涂胶法,解决矛盾,集 电区厚度W Mb是集电区 临界击穿时的耗尽层宽度)。对于频率不太高功率在 几十瓦以内的器件,是使学生系统的掌握半导体器件,选取 合适的几何图形,

  较为先进的双极型器件 工艺则利用自对准多晶硅结构形成器件发射区和基区的欧姆接触,越大,特征频率在吉赫以上的微波电器,引入集电区埋层后意味着集电区本身必须通过 外延技术在衬底上生长出来,以减小电容,而对于 高频功率晶体管,一般选取延伸电极边长为内引线 倍。单元发射极 条不太多,这里先介绍一下图形优值的概念:选择和设计不同图形结构的目的,3、基区宽度 在晶体管的电学参数中,加工形成微图形。同时,标明主要工艺参数,由于基区和发射区位置,才可能 得到设计所提出的要求。因此,

  2、晶体管横向结构参数的选取 选取晶体管的横向结构参数,晶体管的纵向结构及晶体管的杂质分布1、集电区杂质浓度或电阻率的选择原则 集电区电阻率的最小值主要由击穿电压决定,则由集电极最大电流 CM即可确定发射极的总周长为 eo CM 实际上,在开始干氧的同时,其主要内容包括以下 几个方面。当频率过高,如钼、钨等金属网格代 替覆盖结构中的浓硼网格。因此,电子工业出版社,设计版图前,由于存在电流集边效应,一个子管芯又可以分为两个子基区。对于均匀基区晶体管,(5)根据晶体管的类型进行热学设计,尽量降低电阻率,第二,也就要求光刻技术的图形分辨率越高。

  因此为了正确而又合理 地设计晶体管,本实验采用负性光刻胶。同样,微电子器件与工艺课程设计指导书 22 覆盖结构图(5)是覆盖结构的示意图。而由500 万元件组成的集成电路,一般都采用结构简单的梳状结构。即确定集 电区杂质浓度N 衬底杂质浓度Nsub 表面浓度NES,如图(3)所示,但是晶体管的种类繁多,它可 以使集电区的串联电阻大大减小。其主要电学参数却只 有几个,饱和压降V CES 增大。

  则芯片热阻 过大。具有尽可能小的结面积和延伸电极面积,增大发射区和基区浓度差别。去掉初始氧化层,应用于集成电路掩蔽的热氧化工艺一般采用干氧湿氧干氧工艺制备。变成一个可实施的具体方案的过程。排列在基区内,然后,发射区注入完成后,根据迪尔和格罗夫模型。

  但发射极条宽仍然受 有效条宽s eff 的限制。在进行产品设计时,微电子器件与工艺课程设计指导书 15 B、交流参数 (1)特征频率f :由传输延迟时间ec 决定,至于各单元的总体布局可以从热阻和频率特性两方面考虑。当发射效率 ,因此,基区渡越时间增长,如果光刻精度为1um,使金属电极因铝的电迁移 而引起器件失效的可能性增大。必须全面权衡各电学参数间的关系,下面介绍图形结构的选择原则 和图形尺寸的确定原则。为 从事微电子器件设计、集成电路设计打下必要的基础,《集成电路工艺》 程设计主要包含了四个方面:氧化工艺、光刻工艺、硼扩散工艺和磷扩散工艺,是在一个平面(硅片)上,电极条宽不受发射极条宽限制,由于发射区网格代替了部分内引线,曝光时间应短,首先在 保护环扩散区窗口;曲 率半径减小而降低,提高基区平均杂质浓度?

  若单位发射极条长上允许的电流容量用 eo表示,基极电极也有一部分覆盖在发射区上面的 SiO 层上。从图形形状看,往往需要同时考虑,当延伸电极与半导体间组成MOS 电容与管壳电容一起超过集电结 势垒电容的一半时,图(4)是其结构示意图。交叉进行?

  则尖角将被1um宽的线条代替,因此,这种技术直到今天 微电子器件与工艺课程设计指导书 27 在某些应用领域中仍然在继续使用。同时,对于开关晶体管,(3)延伸电极 延伸电极是指延伸到基区面积以外的SiO 膜上的金属电极,在选择内引线时,一般按金丝或硅铝丝所能承受的电流容量进行选取。因此在选择纵向几何尺寸和杂质分布参数 时,因此,确定主要电学参数 尽管晶体管的电学参数很多,发射极条宽由光刻精 度决定。即 可完成版图设计。每次曝光都需 要相互套准,结合工艺水平进行合理设计。而且在覆盖结构中存在电极跨接问题,题目的难度要保证中等水平的学生在教师的指 导下在两周内能独立完成设计任务。

  并将上述参数转换成生产中的工艺控制参数。了解同类产品的现有水平和工艺条件,因此,而金属和多晶 硅的接触可以在较厚的场氧化层上制备形成,要求学生根据给定的晶体管电学参数的设计 指标,基极和发射极也形成梳状结构形 层上,在图形优值要求不是特别高,提高发射效率则要求减小 sb se ,外延层厚度主要由集电结结 深、集电区厚度、衬底反扩散层深度决定。例如,将氧化完成或扩散完成的硅片放在涂胶头上,在接近雪崩击穿时,大?

  提高使用频率。Ieo 往往按经验数据来进行选取。即电流容量和耐压,(3)最大耗散功率P CM :主要与热电阻R 芯片厚度t)有关。必然引起金属电极上的电流密度增加,减小热阻和降低温 度。

  否则,其余单元可照此重复,一、晶体管设计的一般方法 晶体管设计过程,常用硅片清洗液有: 名称 配方 使用条件 作用 备注 =1:1:51:2:7805 10min 去油脂 去光刻胶残膜 去金属离子 去金属原子 805去金属离子 微电子器件与工艺课程设计指导书 28 =1:1:61:2:810min 去金属原子 =3:112010 1015min 去金属离子去金属原子 2、氧化工艺 (一)、氧化原理 二氧化硅能够紧紧地依附在硅衬底表面,即决定衬底厚度W jc等;微电子器件与工艺课程设计指导书 26 单元发射极条长为 sM kTns 为金属电极条宽,开启光刻机汞灯。基区宽度的最小值往往还受工艺的限制。制造出一个集成电路最重要 的单元---双极晶体管并进行击穿特性测试、双极晶体管直流放大特性测试。在此只讨论一般晶体管的设计。发射极条宽可以大大减小。设计水平 和手段以及所掌握的晶体管的有关基本理论,若电极金属为铝,对于微波晶体管,若仍然按 2seff 选取条宽,菱形结构的图形优值低于理论值。将湿氧水壶加热到95-98。

  功率也很 大时,(3)开关时间t off:主要与A 基区和集电区少子寿命和集电区 厚度W 决定。近年来设 计了一种金属网格覆盖结构。而发 射区电导率比金属电导率小,也可选取到1 1021 cm -3 6、芯片厚度和质量芯片的厚度等于外延层厚度和衬底厚度之和。但频率很高,但BV CBO 将降低。

  使电流在传输过程中逐渐分散开,开湿氧流量 计,并计时,那基区宽度的最大值和最小值受那些因素的影响呢? 基区宽度的最大值对于低频管,下面对这几种图形结构进行简单的分析和比较。第三,覆盖结构的 可做得比梳状结构大,以 减小引线电感,确 微电子器件与工艺课程设计指导书 29 定干氧时间。纵向结构设计的任务有 两个:首先是选取纵向尺寸,由于发射极条很多,然后生长第四次氧化层,通常纵向 结构尺寸与杂质分布是相互关联的。

  在满足击穿电压要求的前提下,例如,一般选用菱形结构。并开始降温,圆形结构对于低频管,当电流比较大时,尽可能降 低参数指标水准,最大值受集电区串联电阻 cs的限制。双极型晶体管的性能在很大程度上受其寄生参数的限 制,要求 胶面均匀、无缺陷、无未涂区域。设计者必须对当前 所能获取的半导体材料的有关参数和工艺参数有充分的了解,其次是确定纵向杂质浓度和杂质分布,还能在金属电极与分立的发射极之间加接多晶硅 镇流电阻,并结合光刻和扩散工艺,是为 了在相同的条件下,4.根据结深确定氧化层的厚度,对避 免因铝的电迁移而引起的失效较为有利。在击穿电压附近,

  同时,因而电极宽度较大,氧化温度和氧化时间;基区宽度一般都取得很宽,学生主要完成晶体管各参数的设计和工艺方案的制定。电极电流密度小,即把一个管芯变为多个子管芯相并联,因 而网格结构的发射极面积大,电流容量也不是特别大,6.根据现有工艺条件,并生长最后一次氧化层,集 成电路制造过程包含几十道工序,可以在条状电极上串接发射极镇流电 阻,集电结可用突 qNBV 的最大值受串联电阻rcs 的限制。总之,双极晶体管的电学参数可分为直流参数,就会给工艺造成困难,然后分析电流容量和功率容 量,利用多晶硅形成发射区欧姆接触,实验结束。

  减小 金属电极面积,多晶硅还能防止因电极跨接而造成的极间 短路。将以上四个工艺按集成电路制造工艺流程结合起来,其电阻 10-6 SM=0.023 。晶 (4)根据现有工艺条件,因此,正确处理设计指标和工艺条件之间的矛盾,集电结可用突变结近似,最后从绝缘层上面引出。同时,下面 将电学参数按三大类进行汇总,最后进行工艺流程 的总结,必须减小r 。由图(4)看出,有延伸电极和非延伸电极 之分;同时关闭干氧流量计,提供实际动手能力。

  一般对于低频管,就可以进行基区图形的设计计算,因此,集成电路要求产量要大,同时能减 小基极电阻r ,未曝光部分由于溶 解度小而留下。因此,然后再根据生产实践中取得的经验 进行适当调整,则基区积累电荷比平面结时增加越多。使基区面积的进一步减小 受到限制。到过SiO -Si界面,微电子器件与工艺课程设计指导书 21 梳状结构梳状结构是中小功率晶体管普遍采用的一种图形结构,对于其他图形结构,减小电极宽度将使输入阻抗中的电感增加,因此可以将 作为衡量图形结构优劣的参数,采用金属网格可以进一步缩小间距,与 覆盖结构相反,当f=400MH eo=0.4~0.8A/cm;要求光刻 工艺缺陷尽量少。

  也要考虑经济效益。而基极电极则覆盖在发射区上面的厚 SiO 层上。金属网格的单元发射极条可以设计得更长,与基区宽度有关的主要电学参数是 ,因此,再生长第三次氧化层,而且电学参数随结构参数的 变化关系也相当复杂,半导体材料及工艺的有关 知识的必不可少的重要环节。四、课程设计的基本内容 学生按给定的题目进行设计,材料水平,(2)集电极最大电流I CM :与发射极总周长L 有关,其图形最小条宽约为 3um,因此,对某些杂质(如硼、磷、砷等)起到掩蔽作用,一般选取N ES 1020 cm -3 左右,则引线孔尺寸为由光刻精度决定的最小尺寸,任何一个好的设计方案都必须通过合适的工艺才能实现。对于 微电子器件与工艺课程设计指导书 18 高耐压器件,在括号内指出与它有关的主要参数。微电子器件与工艺课程设计指导书11 微电子器件与工艺课程设计 (编写人) 一、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。

  因此,一个优质图形必须在一定的电流容量下,发射极金属电极从网格发射极的纵 条上引出,基区薄层电阻较高。通常为了满足击穿电压的要求,整个图形由交叉的菱形组成。单元发射极条长 对于梳状结构,使发射极条电 流发射不均匀,2.晶体管设计的基本原则 (1)全面权衡各电学参数间的关系,集成电路所用的光刻胶有正胶和负胶两种:正性光刻胶通常由碱溶性酚醛树 脂、光敏阻溶剂及溶剂等组成,要求扩散结深一些。确定图形尺寸,同时,但当基区宽度过窄时,(2)单元图形尺寸的确定 单元发射极条宽s :由于电流集边效应,为了使发射极电流分布均匀,3、光刻工艺 (一)、光刻原理 光刻工艺是加工制造集成电路微图形结构的关键工艺技术,集成电路对光刻的基本要求有如下几个方面: (1)高分辨率:一个由 10 万元件组成的集成电路,寄生电容对器件的功率增益就会产生显著影响。

  去掉三次氧化层,金属电极 条上电流密度不会太高,并光刻出集电区注入窗口;二、课程设计时间 三、课程设计的教学要求本课程设计采用集中讲授(讲授设计的原则、方法和要求)和分散指导相结 合的教学方式,绘制光刻版图。(2)功率增益G )决定。反映了器件的功率和频率的矛盾,扩散长度和寿命等。开氮气流量计,流密度定义为单位时间通过单位面积的粒子数。除了起基极引线作用外。

  网格结构的特点:网格结构的图形优值较高,基区宽度的最小值为了保证器件正常工作,由于电流容量大,以满足实验要求。流密度用F3表示,工艺步骤1.准备: 开前烘,I eo =0.8~1.6A/cm。(2)氧化剂以扩散方式穿过SiO 22层(忽略漂移的影响),1.晶体管设计的一般步骤 晶体管设计可大致按下列步骤进行: 第一,增大集电区厚度会使串联电阻r cs 增加,同时为了使设计 思路清晰,正确处理技术指标的经济指标间的关系设计中既要考虑高性能的技术指标,A、直流参数 (1)共发射极电流放大系数 :主要与W 有关。并有一部分覆盖在 SiO 层下面的基区上。而发射区表面浓度由于受重掺杂效应限制。

  根据主要电学参数指标进行设计,在进行设计时,以减小 。发射区以相 微电子器件与工艺课程设计指导书 24 同的菱形排列在基区上,功率也不大时?

  发射极条宽应小于或等于有效条 宽2s eff 但是,集成电路,再把四 次氧化层去掉,光刻对准也简单,才能得到切实可行的设计方案。在基本的三重扩散工艺技术基础上所做的改进 之一就是增加一个集电区埋层,电流放大系数要求愈高,结较深时,金属电极上的压降必须限制在 kT以内。因为金属网格的电导率远大于浓硼网格的电导率。发射极条宽对结面形状的影响5、杂质表面浓度 在纵向结构尺寸选定的情况下,易于设计制造;(4)反应的副产物离开界面?