PNP双极型晶体管的设计.pdf

目录

L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

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集区厚度Wc的选择6

4.3基区宽度MB6

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

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

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

PNP双极型晶体管的设计

1、课程设计目的与任务

《微子器件与工艺课程设计》是继《微子器件物理》、《微子器件工

艺》和《半导体物理》理论课之后开出的有关微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学参数的设计指标，完成晶体管的纵向结

构参数设计一晶体管的图形结构设计一材料参数的选取和设计一制定实施工艺

方案一晶体管各参数的检测方法等设计过程的训练，为从事微子器件设计、集

成路设计打下必要的基础C

2、设计的内容

设计一个均匀掺杂的pnp型双极晶体管，使T=300K时，P=120,

V映=15V,V幽=80V.晶体管工作于小注入条件下，最大集极流为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、基区和集区掺杂浓度W距

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）根据主要参数的没计指标确定器件的纵向结构参数，包括集区厚度

基本宽度的,发射区宽度胀和扩散结深X,发射结结深X”等。

4（）根据扩散结深X,发射结结深X”等确定基区和发射区预扩散和再扩散的扩

jc

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。

（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

击穿压主要由集区阻率决定。因此，集区阻率的最小值由击穿

压决定，在满足击穿压要求的前提下，尽量降低电阻率，并适当调整其他参量,

以满足其他电学参数的要求。

对于击穿电压较高的器，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器击穿电压为匕=61013（品）1，由此可得集电区

杂质浓度为：

旌尸：

B

由设计的要求可知C-B结的击穿电压为：BVCBO=8