《半导体器件》课程设计报告

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1、《半导体器件》课程设计报告彭淑瑾0700404128目录1.传输门简介2.传输门版图3.传输门工艺流程4.BJT和CMOS工艺5.可调电阻版图一.传输门的简介CMOS传输门如图所示是由一对互补MOS晶体管构成。CMOS传输门是较为理想的开关，它可以将信号无损失的传输到输出端。工作时，NMOS衬底接地，PMOS管的衬底接电源，且NMOS管的栅压与PMOS管的栅压极性相反。一.传输门的简介直流电压传输特性1.传输高电平分为3个阶段：⑴Vout≤-VTPNMOS和PMOS都饱和⑵-VTP

2、NNMOS饱和,PMOS线性⑶Vout≥VDD-VTNNMOS截止,PMOS线性2.传输低电平分为3个阶段：⑴Vout≥-VTPNMOS和PMOS都饱和⑵VDD-VTN>Vout>-VTPNMOS饱和,PMOS线性⑶Vout≤-VTNNMOS线性,PMOS截止二.传输门版图L1版，多晶硅版L2版，金属1反刻版L3版，有源区版L4版，N型注入区版L5版，P型注入区版L6版，多晶硅接触孔版L7版，金属2反刻版L8版，扩磷版L9版，金属接触孔版L10版，有源区接触孔版L1版，多晶硅版L2版，金属1反刻版L3版，

3、有源区版L4版，N型注入区版二.传输门版图具体分版图如下图所示：二.传输门版图L5版，P型注入区版L6版，多晶硅接触孔版L7版，金属2反刻版L8版，扩磷版二.传输门版图L9版，金属接触孔版L10版，有源区接触孔版二.传输门版图总版图图形X轴长度32μm，Y轴长度56μm，图形有效面积为1792μm²L1、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10版，有色区域为光刻版的不透光区。L2、L7版，为金属反刻版图形有色区域为光刻版的透光区。三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺

4、流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程三.传输门工艺流程四.BJT和CMOS工艺（1）双极性晶体管简介在半导体的晶体中形成两个靠的很近的PN结即可构成双极性晶体管。这两个晶体管将半导体分成三个部分，他们的排列顺序是N-P-N或者P-N-P。双极性晶体管有四种工作状态：1．发射结正偏，集电结反偏时，为放大工作状态；2．发射结正偏，集电结正偏时，为饱和工作状态；3．发射结反偏，集电结反偏时，为截止工作状态；4．发射结反偏，集电结正偏时，

5、为反向工作状态；四.BJT和CMOS工艺（2）CMOS简介四.BJT和CMOS工艺CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor），互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。以CMOS为单元的CMOS集成电路具有功耗低，抗干扰能力强和速度快的优点，在一般逻辑电路、大规模存储器以及未处理器等领域都得到了广泛的应用。四.BJT和CMOS工艺四.BJT和CMOS工艺（1）双极型晶体管工艺流程1.衬底选择。选用P型Si衬底。2.第一次光

6、刻（N+掩埋层扩散孔光刻）3.外延层淀积去除氧化层，在衬底上外延生长出N型硅4.第二次光刻（P+隔离扩散孔光刻）,在硅衬底上形成许多孤立的外延岛区，以实现各元件间的电隔离。隔离扩散后的芯片剖面图。四.BJT和CMOS工艺（1）双极型晶体管工艺流程5.第三次光刻（P型基区扩散孔光刻）,通过光刻和离子注入，形成P基区和P型扩散电阻。6.第四次光刻（N+发生区扩散孔光刻）第四次光刻是为了在基区中制造N+掺杂的发射区留下开孔，同时还包括N型电阻的接触孔和外延层的反偏孔。7.第五次光刻（引线接触孔光刻）目的是为了给

7、电极和电阻引线留下位置。8.第六次光刻（金属化内连线光刻）四.BJT和CMOS工艺（2）双阱CMOS工艺1.衬底准备,衬底氧化后形成二氧化硅层，在SiO2层上再生长氮化硅层。2.通过光刻定义出P阱区域，刻蚀P阱区Si3N4层，P层离子注入形成P阱。3.在P阱区扩散并生长厚SiO2层，其他区域被Si3N4层保护而不会被氧化4.形成N阱：去掉光刻胶及Si3N4层，N阱区进行离子注入形成N阱。四.BJT和CMOS工艺（2）双阱CMOS工艺5.形成场隔离区,生长一层薄氧化层，淀积一层氮化硅，光刻场氧化区，场区离子

8、注入。6.形成多晶硅栅：生长栅氧化层，沉积、光刻和刻蚀多晶硅栅。7.形成N管漏源区。P阱中的NMOS管光刻，注入磷或砷并扩散，形成N管漏源区。8.形成P管漏源区。用光刻胶将NMOS管保护起来，光刻N阱中的PMOS管，注入硼并扩散形成P管漏源区。四.BJT和CMOS工艺（2）双阱CMOS工艺9.形成接触孔硅片表面淀积二氧化硅薄膜。10.形成金属层淀积金属层，光刻定义出连线图形。五.可调电阻版图L1版，多晶硅版L2版，金属反刻版L