器件物理课程设计--npn双极型晶体管的设计

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1、 1 目目 录录 1.课程设计目的与任务书2 2.物理参数设计3 2.1 各区掺杂浓度及相关参数的计算3 2.2 集电区厚度 Wc 的选择6 2.3 基区宽度 WB6 2.4 扩散结深10 2.5 芯片厚度和质量10 2.6 晶体管的横向设计、结构参数的选择10 3.工艺参数设计11 3.1 工艺部分杂质参数11 3.2 基区相关参数的计算过程11 3.3 发射区相关参数的计算过程13 3.4 氧化时间的计算14 4.设计参数总结16 5.工艺流程图17 6.生产工艺流程19 7.版图28 8.心得体会29 9.参考文献30 2 课程设计任务书课程设计任务书 题目名称 npn 双极型晶体管的设

2、计 学生学院 材料与能源学院 专业班级 姓 名 学 号 一、课程设计的内容一、课程设计的内容 设计一个均匀掺杂的 npn 型双极晶体管，使 T=300K 时，hfe=120,BVCBO=80V. 晶体管工作于小注入条件下，设计时应尽量减小基区宽度调制效应的影响。 二、二、课程课程设计的要求与数据设计的要求与数据 1了解晶体管设计的一般步骤和设计原则健康 2 根据设计指标设计材料参数， 包括发射区、 基区和集电区掺杂浓度 NE, NB, 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 根据主要参数的设计指标确定器件的纵向结构参数， 包括集电区厚度 Wc， 基本宽

3、度 Wb，发射区宽度 We和扩散结深 Xjc, 发射结结深 Xje等。 4 根据扩散结深 Xjc, 发射结结深 Xje等确定基区和发射区预扩散和再扩散的 扩散温度和扩散时间； 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。 7撰写设计报告 三、三、课程课程设计应完成的工作设计应完成的工作 1. 材料参数设计 2.晶体管纵向结构设计 3 3.晶体管的横向结构设计（设计光刻基区、发射区和金属化的掩膜版图形） 4工艺参数设计和工艺操作步骤 5.

4、总结工艺流程和工艺参数 6. 写设计报告 四、四、课程课程设计进程安排设计进程安排 序 号 设计各阶段内容 地点 起止日期 1 教师布置设计任务，讲解设计要求和方法 教 1-403 2015.1.12 2 学生熟悉设计任务，进行资料查阅和整体 设计方案的制定 图书馆， 教 1-403 2015.1.13 3 设计晶体管的材料参数 图书馆， 教 1-403 2015.1.14 4. 设计晶体管的纵向结构参数 图书馆， 教 1-403 2015.1.15 5 教师集中辅导，分析设计中存在的主要问 题 教 1-403 2015.1.16 6 设计纵向结构参数, 绘制光刻基区、发射 区和金属化的版图

5、教 1-403 2015.1.17- 2015.1.19 8 工艺操作步骤设计 图书馆， 教 1-403 2015.1.20 9 教师集中辅导和检查版图和工艺操作的设 计 教 1-403 2015.1.21 10 写课程设计报告 图书馆， 教 1-403 2015.1.22- 2015.1.23 五、应收集的资料及主要参考文献 1 半导体器件基础Robert F. Pierret 著，黄如译，电子工业出版社，2004. 2 半导体物理与器件 赵毅强等译，电子工业出版社，2005 年. 3 硅集成电路工艺基础 ，关旭东编著，北京大学出版社，2005 年. 发出任务书日期：发出任务书日期： 2015 2015 年年 1 1 月月 12 12 日日 指导教师签名：指导教师签名：