器件物理课程设计npn双极型晶体管设计.doc

目 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WB………………………………………………………………6 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 课程设计任务书 题目名称 npn双极型晶体管的设计 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 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、课程设计的要求与数据 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、课程设计应完成的工作 1. 材料参数设计 2.晶体管纵向结构设计 3.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.总结工艺流程和工艺参数 6. 写设计报告 四、课程设计进程安排 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 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： 2015 年 1 月 12 日 指导教师签名： 计划完成日期： 2015年 1月 24日 基