晶体三极管

序
号 工序
描述
处理条件
1 来料接收 2 外延 3 氧化
二部投片
[SL5N1-P8] N/掺砷 ρ<0.005Ω·cm
SiHCl3 N型外延
N型,1050℃，先本征外延 1um；再生长11um，掺磷， ρ=1.3Ω·cm
,器件N氧化
900℃ 60′H2/O2 + 1050℃62′H2/O2
4 激光打标 激光打标
晶体三极管
一、概述 1.晶体三极管的各种形状
2.晶体三极管的名称和分类 晶体三极管的名称根据JISC 7012，按下图所示决定。
❖ 公司晶体三极管产品的名称 ❖ 3 DD 488 200 N P Y L SA1
三 极 管
低 频 大
功
率
NPN
ce 200V
4.88mm
芯 片 尺
耐 压
类 型
平 背正 面 面面 工 金金
❖ HFE控制的好坏是公司生产三极管的关键
❖ 目前公司主要通过涂布源工艺改善发射区浓度均匀性来 提高HFE均匀性
9❖。可B能V原c因bo：、BVceo偏小
❖ 1。外延偏浓、偏薄。 ❖ 2。基区结深不合适或表面电场集中。 ❖ 3。HFE偏大导致BVceo偏小 ❖ 4。图形设计、工艺异常 ❖ 5。针孔或缺陷 ❖ 主要措施： ❖ 1。提高外延厚度和电阻率。 ❖ 2。选取合适基区结深，采取适当措施降低表面电场 ❖ 3。控制好HFE ❖ 4。消除图形设计、工艺异常 ❖ 5。消除针孔或缺陷
五。中、高压晶体管的耐压特殊考虑
❖ 中、高压晶体管的耐压通常不仅仅取决于外延的电阻率和厚 度，往往由于表面电场集中造成漏电流增大或局部热击穿， 其耐压达不到体雪崩击穿电压。要消除表面限制使耐压达到 体雪崩击穿电压，必须：
❖ a。降低PN结表面电场强度 ❖ b。 提高表面保护材料的耐压强度
❖ 主要措施： ❖ A.减少表面沾污、缺陷 ❖ B.改善表面钝化工艺 ❖ C.改用100材料
4。饱和压降偏大
❖ 主要原因：外延电阻率 太高或厚度太厚
❖ 主要措施：降低外延电 阻率或厚度
❖ 主要原因：衬底电阻率 太高或厚度太厚、Rb偏 大
❖ 主要措施： ❖ A.降低衬底电阻率或厚
度 ❖ B.减小Rb
版 本 号
寸
艺 属属
为为
银铝
3.晶体三极管的结构和电路符号
二、晶体三极管的主要参数
1。三极管的直流参数
2。三极管的交流参数
3。三极管的极限参数
3。三极管的主要特性曲线
三、普通硅平面三极管工艺
❖ 1。平面三极管纵向结构
❖ 2.平面三极管平面结构
梳状结构
反覆盖结构
❖ 3.NPN平面三极管工艺流程
序 4. PNP平面三极管工艺流程
号 工序
描述
处理条件
1 来料接收 二部投片
SL5P1-P17/掺硼 0.005≤ρ≤0.008Ω.cm
2 外延
SiHCl3 P型外延 P型，1050℃ 先本征外延1um,再生长13um，掺硼，ρ=2Ω·cm
3 氧化
器件P氧化
900℃ 60′H2/O2 + 1050℃62′H2/O2
19 合金 退火
430℃ 30′N2
20 钝化
PECVD淀 积
380℃ 5000A SIO2+5000A SIN
21 刻压点
22 减薄 减薄
23
背面蒸 发
背面蒸发
24 送出 二部出货
细磨后晶片揭膜厚度：210±10um 二部出货
四、三极管的常见问题
1。Ce 漏电，软击穿
❖ 可能原因：表面沾污、扩散异 常引起的基区表面反型
条件待定，Rs=4±1Ω/□
12 N型退火 退火
根据HFE确定
序
号 工序
描述
13 孔光刻
14 Al蒸发
1AL蒸发
15 Al反刻
16 合金
退火
17 钝化
PECVD淀积
18 刻压点
19 减薄
减薄
20 背面蒸发 背面蒸发
21 送出
二部出货
处理条件 AL，2.5±0.2um 430℃ 30′N2 380℃ 5000A SIO2+5000A SIN 细磨后晶片揭膜厚度：210±10um 二部出货
硅片正面刻批号、片号
5 基区光刻
6 氧化
800±80Å
1000℃ (62′) O2
7 硼注入
硼注入
B+，60keV 5.0E14cm-2
8 P型退火
P型退火
1200℃ 30′N2+30′H2/O2
9 发射区光刻
10 磷涂布
器件磷涂布
500RPM 2”+2000RPM 10”+BAKE
11 涂布磷预扩 涂布磷预扩
❖ 主要措施： ❖ 1。消除缺陷、沾污。 ❖ 2。改善版图结构，使电流更均
匀. ❖ 3。采用镇流电阻。 ❖ 4。增加高阻集电区厚度。
8。HFE偏大或偏小
❖ 偏大可能原因：基区偏淡、偏浅，发射区偏浓、偏深。 ❖ 偏小可能原因：基区偏浓、偏深，发射区偏淡、偏浅。 ❖ 主要措施： ❖ 控制好基区、发射区的浓度和结深。
11 氧化
E区氧化
950℃ 60′H2/O2
12 发射区光刻
13 硼涂布
硼涂布
1500RPM 20”+BAKE
14 涂布硼预扩 涂布硼预扩
条件待定，Rs=5±1Ω/□
序 号 工序
描述
ห้องสมุดไป่ตู้
处理条件
15 P型退 火
退火
16 孔光刻
根据HFE确定
17 Al蒸发 1AL蒸发 AL，2.5±0.2um
18 Al反刻
5。接触电阻偏大
❖ 主要原因：正面或背面si 与 金属接触不良
❖ 主要措施：确保金属蒸发前 的si表面洁净，提高si掺杂 浓度、选择合适的金属降低 势垒.
6。大电流特性不好
• 主要原因：发射极周长偏小 或基区偏淡
• 主要措施：提高基区浓度， 改善版图结构增加发射极周 长.
7。二次击穿耐量不好
❖ 可能原因：缺陷、沾污或结构设 计不合理。
4 激光打标 激光打标
硅片正面刻批号、片号
5 基区光刻
6 氧化
800±80Å
1000℃ (62′) O2
7 磷注入
磷注入
P+, 120keV 3.0E14cm-2
8 N型退火
N型退火
1200℃ 40′N2+40′H2/O2
9 浓基区光刻
10 磷预淀积 Rs=10±2Ω/□
950℃ 20′N2/O2+30′POCl3+50′N2/O2
❖ 主要措施：提高基区表面浓度 ，消除表面沾污、扩散异常
❖ 可能原因：发射区偏出基区、 针孔、缺陷等引起CE两极存在 电阻通道
❖ 主要措施：提高发射区对基区 套刻精度，消除针孔、缺陷
2。厄尔利电压偏小
❖ 原因：基区宽度随集电极电压增高而变小 ❖ 主要措施：提高基区宽度、基区浓度
3。K值偏小
❖ 主要原因：表面沾污、缺陷引 起的基区输运系数下降