最新微电子器件与工艺课程设计PPT课件.ppt

《最新微电子器件与工艺课程设计PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新微电子器件与工艺课程设计PPT课件.ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、微电子器件与工艺课程设计微电子器件与工艺课程设计n设计一个均匀掺杂的pnp型双极晶体管，使T=300K时，=100。VCEO=15V,VCBO=70V.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。设计任务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。（根据寿命-掺杂浓度图，扩散长度-掺杂浓度图 迁移率-掺杂浓度图）查由击穿电压VCBO确定N C，也可根据公式计算，考虑穿通电压：教材297页 三极管的击穿电压是雪崩击穿电压和穿通电压

2、中较小的一个2.晶体管的纵向设计晶体管的纵向设计 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：首先是选取纵向尺寸，即决定衬底厚度Wt、集电区厚度WC、基区厚度WB、扩散结深Xje 和Xjc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。n采用硅平面工艺制备PN结的主要工艺过程(a)(a)抛光处理后的抛光处理后的N N型硅晶片型硅晶片(b)(b)采用干法或湿法氧化采用

3、干法或湿法氧化 工艺的晶片氧化层制作工艺的晶片氧化层制作 (c)(c)光刻胶层匀胶及坚膜光刻胶层匀胶及坚膜 （d)d)图形掩膜、曝光图形掩膜、曝光 (e)(e)曝曝光光后后去去掉掉扩扩散散窗窗口口膜的晶片膜的晶片（f)f)腐蚀腐蚀SiOSiO2 2后的晶片后的晶片 (g)完成光刻后去胶的晶片(h)通过扩散（或离子注入）形成 P-N结(i)蒸发/溅射金属（j）P-N 结制作完成 采用硅平面工艺制备结的主要工艺过程 三、晶体管的横向设计三、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4。工艺步骤设计硅片清洗氧化光刻（光刻基区）磷预扩散磷再扩散（基区扩散）刻蚀二氧化硅硅片

4、氧化 光刻发射区硼 预扩散硼再扩散（发射区扩散）光 刻（光刻接触孔）金属化光刻（光刻接触电极）参 数检测写出每一步的操作方法和工艺参数WBP+NPECWEBCEBC 硅片清洗氧化光刻基区磷预扩散磷再扩散（基区扩散）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 定位孔定位孔发射区AE=3umX3um定位孔基区AB=5umX5um定位孔定位孔定位孔基区引线孔发射区引线孔集电区引线孔EBC定位孔定位孔接触孔AB=5umX5umAC=3umX3umAE=8umX8um1、硅片清洗2、氧化选用晶向P型硅氧化薄层二氧化硅，作掩蔽膜用氧化层厚度测量可以通过比色法或者椭圆偏振法3、光刻基区在掩蔽膜上光刻出基区窗口涂光刻胶1-2um，950到450转/分钟100-140摄氏度坚膜20-30分钟用紫外光曝光，200W曝光25S用有机溶剂或者等离子体去胶4、磷预扩散P6、去氧化层5、磷再扩散7、氧化薄氧化层做掩蔽膜8、光刻发射区9、硼预扩散开发射区窗口10、硼再扩散11、去氧化层12、沉积保护层氧化工艺13、光刻金属引线孔14、金属化(反刻金属）15、光刻金属接触孔16、参数检测用蒸镀或者溅射方法沉积金属层