工艺技术_晶体三极管

晶体三极管 晶体三极管具有放大 开关 振荡 混频 频率交换等作用 通常晶体三极管可以处理的功率至几百W 频率至几GHz左右 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JISC7012 按下图所示决定 公司晶体三极管产品的名称3DD488200NPYLSA1 三极管 低频大功率 芯片尺寸4 88mm ce耐压200V 类型NPN 平面工艺 背面金属为银 正面金属为铝 版本号 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 4 PNP平面三极管工艺流程 四 三极管的常见问题 可能原因 表面沾污 扩散异常引起的基区表面反型主要措施 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 1 Ce漏电 软击穿 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 2 厄尔利电压偏小 主要原因 表面沾污 缺陷引起的基区输运系数下降主要措施 A 减少表面沾污 缺陷B 改善表面钝化工艺C 改用100材料 3 K值偏小 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 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 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 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 BVcbo BVceo偏小 可能原因 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HFE4 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 1 降低PN结表面电场强度的几种方法 a 场板结构主要利用金属场板的感应电荷减小PN结弯曲处表面电场集中 b 台面结构主要通过开槽或磨角的方法消除PN结弯曲处表面电场集中 c 分压环结构 主要通过在主结临界击穿前 让主结的耗尽层 穿通 到分压环上 穿通之后的电压主要由分压环分担 d 结的终端延伸结构 主要通过轻掺杂的P区延伸带 结终