【文章內(nèi)容簡介】 射區(qū)面積取；基區(qū)面積取。（3）發(fā)射極總周長SLE由于存在電流集邊效應(yīng)，使發(fā)射極有效條寬受到限制，但在有效條寬2seff內(nèi)，若單位發(fā)射極條長上允許的電流容量用Ieo表示，則由集電極最大電流ICM即可確定發(fā)射極的總周長為 實際上，在設(shè)計過程中,Ieo往往按經(jīng)驗數(shù)據(jù)來進行選取。由于高頻電流集邊效應(yīng)使有效發(fā)射面積進一步減小，因而頻率越高選取的Ieo愈小。由于 在f=20~400MHZ，Ieo=，則有=如下圖： p p C區(qū) P B區(qū) n nE區(qū)N+ 四、工藝參數(shù)設(shè)計. 工藝參數(shù)計算思路由于二次氧化，必須在考慮基區(qū)擴散深度時須對發(fā)射區(qū)掩蔽層消耗的硅進行補償（在前面計算已將它計算在內(nèi)了）。下表是計算擴散系數(shù)過程中要用到的：表1：硅中磷和硼的與（微電子工藝基礎(chǔ)119頁表51）雜質(zhì)元素磷（P）硼（B） 表2：二氧化硅中磷和硼的與（微電子工藝基礎(chǔ)106頁表46）雜質(zhì)元素磷（P）硼（B）. 基區(qū)相關(guān)參數(shù)的計算過程PNP基區(qū)的磷預擴散的溫度取800℃，即1073K（規(guī)范取值到1120℃，但是這樣得不到合理的預擴散時間，所以降低溫度來處理）由公式 其中 圖7 雜質(zhì)在硅中的溶解度（實用集成電路工藝手冊107頁圖67）由圖7可得，在800℃時磷在硅中的表面濃度?。A擴時間在合理范圍） 所以有， 氧化層厚度的最小值由預擴散（1073K）的時間t=1183s來決定的，且服從余誤差分布，并根據(jù)假設(shè)可求 。 考慮到生產(chǎn)實際情況和工藝需要，基區(qū)氧化層厚度取為6um，即是6000本來應(yīng)該取1120℃，但是為了能夠得到較快的主擴時間，所以主擴溫度取到了1250℃（1523K），這時的 由于預擴散的結(jié)深很淺，可將它忽略，故，由再擴散結(jié)深公式：，而且 故可整理為： 即經(jīng)過化簡得， 利用MATLAB軟件求解方程，得t=20161s=PNP發(fā)射區(qū)的磷預擴散的溫度這里取950℃，即1223K由公式 其中 由上面的圖7可得，在950℃時硼在硅中的固溶度為，即此處的 ，代入方程有 氧化層厚度的最小值由預擴散（1223K）的時間t=1345s來決定的，且服從余誤差分布，并根據(jù)假設(shè)可求 考慮到生產(chǎn)實際情況，發(fā)射區(qū)氧化層厚度取為7um，即是7000主擴溫度取1200℃（1473K），此時有 由于預擴散的結(jié)深很淺，可將它忽略，故，由再擴散結(jié)深公式：， 而且 故可整理為： 即經(jīng)過化簡得， 利用MATLAB軟件求解方程，得t=6571s=如下所示：. 氧化時間的計算 表3 1100℃的干氧和濕氧的氧化速率常數(shù)（半導體制造基礎(chǔ)41頁）A()B()B/A()干氧濕氧(95℃水汽)0表4 1200℃的干氧和濕氧的氧化速率常數(shù)（半導體制造基礎(chǔ)41頁）A()B()B/A()干氧濕氧(95℃水汽)0由前面算出基區(qū)氧化層厚度是6000，如果氧化溫度是1100℃，要得到6000的氧化層，可以采用干氧－濕氧－干氧工藝,因為 所以可以根據(jù)所需厚度來算時間可以先后干氧各500，然后濕氧5000，根據(jù)1100℃的相關(guān)系數(shù)代入上述式子，則可以得到：1100℃干氧，1100℃濕氧，將上面的厚度對應(yīng)代入，可以得到干氧時間和濕氧時間：干氧11min（500）濕氧36min(5000)—干氧11min(500)由前面算出基區(qū)氧化層厚度是7000，如果氧化溫度是1200℃，要得到7000的氧化層，可以采用干氧－濕氧－干氧工藝,同樣根據(jù) 來算時間可以先后干氧各1000，然后濕氧5000，根據(jù)1200℃的相關(guān)系數(shù)代入上述式子，則可以得到：1200℃干氧，1200℃濕氧，將上面的厚度對應(yīng)代入，可以得到干氧時間和濕氧時間：即干氧17min（1000）濕氧22min(5000)—干氧17min(1000)五、設(shè)計參數(shù)總結(jié)采用外延硅片，其襯底的電阻率為2的P型硅，選取111晶向。表4：設(shè)計參數(shù)總結(jié)列表相關(guān)參數(shù)集電區(qū)C基區(qū)B發(fā)射區(qū)E各區(qū)雜質(zhì)濃度少子遷移率1280437280擴散系數(shù)電阻率2少子壽命擴散長度結(jié)深/W()面積(2)643616擴散溫度(℃)和時間預擴散/800℃,1183950℃, 1354再擴散/1250℃, 231841200℃,6571氧化層厚度()/60007000氧化時間/先干氧氧化11分鐘，后濕氧氧化36分鐘，再干氧氧化11分鐘。先干氧氧化17分鐘，后濕氧氧化22分鐘，再干氧氧化17分鐘。 工藝流程圖此次設(shè)計的pnp晶體管的工藝步驟主要流程如圖：PNP晶體管生產(chǎn)總的工藝流程圖如下: 生產(chǎn)工藝說明注意：下面只對生產(chǎn)工藝進行詳細的操作說明和其需要注意的事項，生產(chǎn)中并不按如下給出的流程順序進行，其生產(chǎn)流程按上面所說流程順序進行。 硅片清洗在晶體管和集成電路生產(chǎn)中，處理不當，可使全部硅片報廢，做不出管子來，或使制造出來的器件性能低劣，穩(wěn)定性和可靠性很差?；瘜W清洗是指清除吸附在半導體，金屬材料以及生產(chǎn)用具表面上的各種有害雜質(zhì)或油污的工藝。①② 清洗方法是利用各種化學試劑與吸附在被清洗物體表面上的雜質(zhì)及油污發(fā)生化學反應(yīng)和溶解作用，或伴以超聲，加熱，抽真空等物理措施，使雜質(zhì)從被清洗物體的表面脫附，然后用大量的高純熱，冷去離子水沖洗，從而獲得潔凈的物體表面。②② ，器皿的清洗。③ 硅片清洗的一般程序：吸附在硅片表面的雜質(zhì)大體上可分為分子型，離子型和原子型三種，分子型雜質(zhì)粒子與硅片表面之間的吸附較弱，具有疏水性的特點，這種雜質(zhì)的存在，對于清除離子型和原子型雜質(zhì)具有掩蔽作用，因此在對硅片清洗時首先要把它們清除，離子型和原子型吸附的雜質(zhì)屬于化學吸附雜質(zhì)，其吸附力都較強，因此在化學清洗時，一般都采用酸，堿溶液或堿性雙氧水先清除離子型吸附雜質(zhì)，然后用王水或酸性雙氧水再來清除殘存的離子型雜質(zhì)用原子型雜質(zhì)，最后用高純?nèi)ルx子水將硅片沖洗干凈，再加溫烘干就可得到潔凈表面的硅片。工藝程序：去分子去離子去原子去離子水沖洗、烘干。硅片清洗液是指能夠除去硅片表面沾污物的化學試劑或幾種化學試劑配制的混合液。常用硅片清洗液有：名稱配方使用條件作用備注Ⅰ號洗液NH4OH:H2O2:H2O=1:1:5→1:2: