《微电子器件与工艺》课程设计报告--pnp双极型晶体管的设计

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1、目录1.设计任务及目标………………………………………………………….....………12.课程设计的基本内容…………………………………………………….…………12.1pnp双极型晶体管的设计……………………………………….…….….…12.2设计的主要内容……………………………………………………….……13.晶体管工艺参数设计…………………………………………..…………...………23.1晶体管的纵向结构参数设计……………..………………….……………..23.1.1集电区杂质浓度的确定…………………………………

2、…………..23.1.2基区及发射区杂质浓度……………………………………………..33.1.3各区少子迁移率及扩散系数的确定……………………….……….33.1.4各区少子扩散长度的计算……………………….……….....………43.1.5集电区厚度的选择…………………….…………………....….……43.1.6基区宽度的计算……………………………………………….….…43.1.7扩散结深…………………………………………………...…..….…63.1.8表面杂质浓度…………………………………………..….…

3、.…….73.2晶体管的横向设计…………………………………………….…….....……83.3工艺参数的计算…………………………………………………….….……83.3.1基区磷预扩时间……………………………………….….…..……83.3.2基区磷再扩散时间计算…………………………………..….………83.3.3发射区硼预扩时间计算…………………………....………………..93.3.4发射区硼再扩散时间计算………………………….…………...…..93.3.5基区磷扩散需要的氧化层厚度………………………………

4、........103.3.6发射区硼扩散需要的氧化层厚度…………………………………113.3.7氧化时间的计算……………………………………………………113.3.8设计参数总结…………………………………………………..……124晶体管制造工艺流程……………………………………………………...………13234.1硅片及清洗…………………………………………………………..…..…154.2氧化工艺…………………………………………………………….…..…164.3光刻工艺…………………………………………………………

5、……...…174.3.1光刻原理………………………………………………………..…174.3.2具体工艺流程…………………………………………………..…184.3.3硼的扩散………………………………………………………..…194.3.4磷的扩散………………………………………………………..…205版图………………………………………………………………………….……206总结……………………………………………………………………….………237参考文献……………………………………………………………….…………2323

6、23微电子器件与工艺课程设计报告——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

7、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。2、课程设计的基本内容2.1pnp双极型晶体管的设计设计一个均匀掺杂的pnp型双极晶体管，使T=300K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。2.2设计的主要内容：（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，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，

8、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，如集电区厚度Wc，基区宽度Wb，发射极宽度We和扩散结深Xjc，发射结结深等。（4）根据结深确定氧化层的厚度，氧化温度和氧化时间；杂质预扩散和再扩散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，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。2