【正文】 膜板 工藝步驟與光刻基區(qū)的一樣，光刻發(fā)射區(qū)時掩膜板如下所示： 圖10 光刻發(fā)射區(qū)時掩膜板 磷擴散工藝（基區(qū)擴散）（1）擴散是微觀粒子的一種極為普遍的熱運動形式，各種分離器件和集成電路制造中的固態(tài)擴散工藝簡稱擴散，磷擴散工藝是將一定數(shù)量的磷雜質(zhì)摻入到硅片晶體中，以改變硅片原來的電學性質(zhì)。磷擴散是屬于替位式擴散，采用預擴散和再擴散兩步擴散法，（2）預擴散磷雜質(zhì)濃度分布方程為：表示恒定表面濃度（雜質(zhì)在預擴散溫度的固溶度），D1為預擴散溫度的擴散系數(shù)，x表示由表面算起的垂直距離（cm）,他為擴散時間。此分布為余誤差分布。（3）再擴散（主擴散）磷再擴散為有限表面源擴散，雜質(zhì)濃度分布方程為：其中Q為擴散入硅片雜質(zhì)總量：D2為主擴散（再分布）溫度的擴散系數(shù)。雜質(zhì)分布為高斯分別。 工藝步驟基區(qū)擴散雜質(zhì)為磷擴散，預擴散時間為在800℃中39min，主擴散為1250℃，即是336min；氧化工藝為干氧11min，濕氧36min；氧化工藝為干氧17min，濕氧22min?；鶇^(qū)詳細工藝步驟如下：：開擴散爐，并將溫度設定倒700750℃，開氮氣流量3升/分鐘。本實驗采用液態(tài)源擴散，源溫用低溫恒溫槽保持在5℃以內(nèi)。：清洗硅片（見清洗工藝）將清洗好的硅片甩干。，將硅片裝在石英舟上，并將石英舟推到恒溫區(qū)。，使溫度達到預擴散溫度800℃，調(diào)節(jié)氧氣調(diào)整氧氣流量為3升/分鐘，并開始計時，預擴散時間為39min，根據(jù)工藝條件進行干氧。，開氮氣流量計，按工藝條件調(diào)節(jié)氮氣氧氣比例，然后，開通源閥，使通源流量達到工藝要求，并開始計時。，關閉通源流量計，保持氮氣、氧氣流量進行吹氣，吹氣完成后，調(diào)整氮氣流量3升/分鐘，關閉氧氣流量計，同時調(diào)整擴散爐溫控器，進行降溫30分鐘。之后，拉出石英舟，取出硅片，漂去磷硅玻璃，沖洗干凈后，檢測R□值用四探針法進行測量。液清洗，沖洗干凈甩干。，將甩干的硅片裝入石英舟，并將石英舟推到恒溫區(qū)。，使溫度達到再擴散溫度1250℃，調(diào)整氧氣流量3升/分鐘，并開始計時，擴散336min，根據(jù)工藝條件進行干氧11分鐘。，將濕氧水壺加熱到9598℃。干氧完成后，開濕氧流量計，立即進入濕氧化。同時關閉干氧流量計。根據(jù)工藝條件進行濕氧36分鐘。，開干氧流量計，調(diào)整氧氣流量3升/分鐘，并根據(jù)工藝條件確定干氧時間為11分鐘。，開氮氣流量計，流量3升/分鐘，根據(jù)工藝條件，確定氮氣時間336分鐘。，主擴散結(jié)束，調(diào)整溫控器降溫，氮氣流量不變，時間30分鐘。，拉出石英舟，取出硅片，檢測氧化層厚度、均勻性，漂去氧化層，沖洗干凈后，檢測R□值，結(jié)深(磨角法或者SEM法)，β值。，光刻完成后，檢測擊穿電壓、β值。1根據(jù)實測β值，與工藝要求進行比較，如果不滿足工藝條件，重新計算再擴散時間，并制定再擴散工藝條件，至到達到設計要求。磷擴散工藝實驗結(jié)束。 硼擴散工藝(發(fā)射區(qū)擴散)擴散是微觀粒子的一種極為普遍的熱運動形式，各種分離器件和集成電路制造中的固態(tài)擴散工藝簡稱擴散，硼擴散工藝是將一定數(shù)量的硼雜質(zhì)摻入到硅片晶體中，以改變硅片原來的電學性質(zhì)。硼擴散是屬于替位式擴散，采用預擴散和再擴散兩個擴散完成。（1）預擴散硼雜質(zhì)濃度分布方程為： 表示恒定表面濃度（雜質(zhì)在預擴散溫度的固溶度），D1為預擴散溫度的擴散系數(shù)，x表示由表面算起的垂直距離（cm）,他為擴散時間。此分布為余誤差分布。（2）再擴散（主擴散）硼再擴散為有限表面源擴散，雜質(zhì)濃度分布方程為： 其中Q為擴散入硅片雜質(zhì)總量：D2為主擴散（再分布）溫度的擴散系數(shù)。雜質(zhì)分布為高斯分布。發(fā)射區(qū)擴散雜質(zhì)為硼擴散，預擴散時間為在950℃，主擴散為1200℃，即是110min。1. 工藝準備A) 開擴散爐，并將溫度設定到750850℃，開氮氣流量3升/分鐘。B) 清洗源瓶，并倒好硼源（固態(tài)源，由氧化硼與其他穩(wěn)定的氧化物壓制而成）。C) 開涂源凈化臺，并調(diào)整好涂源轉(zhuǎn)速。2. 硅片清洗：清洗硅片（見清洗工藝），將清洗好的硅片甩干。3. 將清洗干凈、甩干的硅片涂上硼源。4. 從石英管中取出石英舟，將硅片裝在石英舟上，并將石英舟推到恒溫區(qū)。調(diào)節(jié)溫控器，使溫度達到預擴散溫度950℃，并開始計時，時間是1345秒（）。5. 預擴散完成后，拉出石英舟，取出硅片，漂去硼硅玻璃，沖洗干凈后，檢測R□值,用四探針法進行測量。液清洗，沖洗干凈甩干。，將甩干的硅片裝入石英舟，并將石英舟推到恒溫區(qū)。調(diào)節(jié)溫控器，使溫度達到再擴散溫度1200℃，調(diào)整氧氣流量3升/分鐘，并開始計時，前面已算出再擴散時間6571秒（110分鐘），同時根據(jù)工藝條件先進行干氧氧化。，并開始計時，干氧時間是17分鐘。在開始干氧同時，將濕氧水壺加熱到95℃。，開氮氣流量計，按工藝條件調(diào)節(jié)氮氣氧氣比例，然后，開通源閥，使通源流量達到工藝要求，并開始計時。，開濕氧流量計，立即進入濕氧化。同時關閉干氧流量計。根據(jù)工藝條件進行濕氧，濕氧時間是22分鐘。，開干氧流量計，調(diào)整氧氣流量3升/分鐘，并根據(jù)工藝條件確定干氧時間，干氧時間是17分鐘。，開氮氣流量計，流量3升/分鐘，根據(jù)工藝條件，確定氮氣時間54分鐘。，再擴散結(jié)束，調(diào)整溫控器降溫，氮氣流量不變，時間30分鐘。，拉出石英舟，取出硅片，檢測氧化層厚度、均勻性，漂去氧化層，沖洗干凈后，檢測R□值，結(jié)深(磨角法或者SEM法)，β值。，光刻完成后，檢測擊穿電壓、β值。，與工藝要求進行比較，如果不滿足工藝條件，重新計算再擴散時間，并制定再擴散工藝條件，至到達到設計要求。硼擴散工藝結(jié)束。 這次課程設計，涉及了2門課程，器件物理和器件工藝，但是光是2本教科書并不能滿足設計的需求，因此我借了四五本參考書，最后實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和實際情況的基本吻合，也鍛煉了我的思維整合能力。同時，這次課程設計也讓我更加熟悉matlab軟件的應用，學會了一種應用軟件的操作，相信對將來的工作會有很大的幫助。由于魏老師和何老師一開始便進行了詳細的課程指導和指出了可能會出現(xiàn)的錯誤和問題以避免方法，我從開始的計算一直到整個晶體管的物理參數(shù)并沒有出現(xiàn)太大的問題，可在確定擴散時間的時候碰到了與實際并不相符的錯誤，在基區(qū)擴散那里竟然得到的預擴散時間過小，嚴重違背了實際情況，經(jīng)過分析，確認問題可能出現(xiàn)在Q（t）較小，而Cs太大的緣故，通過多次討論和反復計算，最終通過取較低溫度進行預擴，使Cs減小，從而解決了這個問題。當然，在計算的過程中，還遇到了許多細節(jié)的問題，不過在魏老師和何老師的指導下，以及和同學的討論下，逐一解決了。通過這次課程設計，初步的了解三極管設計的許多關鍵，加深對集成電路工藝及其相關知識的了解，尤其是晶體管基本理論和制造工藝的基礎上，進行晶體管的設計和有關晶體管物理知識的綜合應用。在設計時，通過給定的電學參數(shù)，計算出晶體管的基本參數(shù)，由這些基本參數(shù)轉(zhuǎn)化為工藝控制參數(shù)。通常并不是一次計算就可以得出滿意的結(jié)果，要經(jīng)過反復多次運算和假設才能使這些基本參數(shù)符合要求。這個設計題目已經(jīng)很舊的，但從中能體會到一個pnp雙極型晶體管設計的過程，讓我們學到了不少。 在進行工藝參數(shù)設計時，起初由于對于書本相關知識的掌握程度不夠，在這里碰到了較多難題。在遭受到較多打擊之后終于暫時放棄了繼續(xù)設計的腳步，而開始通讀課本里的知識點。通過一段時間的充電之后，終于對于這方面的設計較有感覺，從而可以繼續(xù)進行工藝參數(shù)的設計。對于這里的設計主要是擴散和氧化層的設計，主要問題也還是對于具體工藝流程的不熟悉，導致了很多方面的思路都出現(xiàn)偏差，在跟同學反復討論，最后詢問老師之后，終于確定了設計思路，從而通過相關計算完成了這個步驟的設計。（器件物理），2010年7月，王蔚等編，電子工業(yè)出版社，2010年9月，Gary 施敏著，人民郵電出版社，2007年11月，李薇薇等編，化學工業(yè)出版社，2007年1月 ，沈文正等編，宇航出版社，1989年10月 ，北京大學電子儀器廠半導體專業(yè)編，科學出版社，1977年11月，廣東工業(yè)大學，魏愛香，何玉定編，國防工業(yè)出版社，天津半導體廠譯，1975年7月35 /