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1、集成电路版图基础晶体管版图设计,-双极：晶体管工作时，同时利用电子和空穴两种载流子，好像存在两个电极，一个吸引电子，一个吸引空穴。CMOS器件仅仅利用一种载流子工作，所以被称为单极型器件。,基本IC单元版图设计 双极性晶体管,双极型三极管有两种类型:NPN型和PNP型。,8.1 半导体三极管,.1.1 三极管的结构,三极管处于放大状态的工作条件,内部条件：制作工艺特点外部条件：发射结正偏(利于多子扩散运动)，集电结反偏（利于少子漂移运动）,电位关系,对NPN型：VC VB VE,.1.2 三极管的电流放大作用,三极管内部载流子的传输过程(以NPN共射极电路为例),说明：发射区大量电子在发射结的
2、扩散运动形成IE，在基区的与空穴的复合，形成基极电流IB，电子在集电结的漂移形成IC。三极管中电流的形成主要是发射区电子的运动形成，当然在三极管中还有其他载流子的漂移和扩散，由于形成电流很小，几乎可以忽略不计。,三极管的 流分配关系,三极管制作工艺的的特点：-保证三极管具有放大作用的内部条件。,发射区的掺杂浓度比基区和集电区高得多基区很薄且掺杂浓度底集电极结面积大,双极性晶体管工艺：横向工艺和纵向工艺 横向工艺：横向NPN版图迫使P区变大，因为需要满足接 触需要，这就降低你开关的速度。,E,B,C,N,N,P,9,-FET中栅长L决定了器件的速度，而bipolar的速度由p区宽度决定。FET的
3、L取决于工艺水平，而bipolar可以用一个少量的、快速的注入形成一个非常薄的p层，制备此注入层比制备很短的栅条容易得多。纵向工艺：-采用纵向器件工艺技术可以更加精确地制备bipolar，基区可以比横向工艺制备的小很多，相应的，bipolar的开关速度比FET更快了。,基本IC单元版图设计 双极性晶体管,10,纵向工艺：-纵向npn晶体管的基极和集电极连接似乎很困难，但是因器件各层的水平长度并不影响器件的速度，扩展水平长度是解决问题的关键。-基区/发射区结的制备要比基区/集电区结的制备重要的多，所以要使器件颠倒过来，最后制备发射区，因为先制备的层比后制备的层要承受更多的扩散过程和应力作用。,基本IC单元版图设计 双极性晶体管,基本IC单元版图设计 双极性晶体管,外延生长-硅片退火,构建N区域-集电极,N型-注入区与埋层相连,制备基区,基本IC单元版图设计 双极性晶体管,制备发射区,17,npn bipolar 寄生效应：-在所有的寄生参数中，最突出的是基区电阻和集电区电容，这些寄生参数将会降低器件的性能。BICMOS工艺兼容双极型器件和CMOS器件的工艺。,基本IC单元版图设计 双极性晶体管,
