双极型集成电路的工艺与图设计

双极型集成电路（Bipolar）制造工艺双极集成电路基础有源器件：双极晶体管无源器件：电阻、电容、电感等双极IC：数字集成电路、模拟和微波集成电路特点：速度快、稳定性好、负载能力强新型双极晶体管：异质结双极晶体管多晶硅发射极双极晶体管B E C•埋层•外延层•隔离区•基区•发射区和集电区•金属化PN结隔离的NPN晶体管•钝化层•几个概念–有源区:硅片上用于制造元器件的区域–场区:没有制作元器件的区域•埋层•外延层•隔离区•基区•发射区和集电区•金属化•钝化层介质(厚氧化层)隔离的NPN晶体管如何制造双极晶体管？双极晶体管是基于平面工艺，在硅表面加工制造出来的元器件隔离方法：PN结隔离、PN结对通隔离、介质—PN结混合隔离、全介质沟槽隔离PN结隔离PN结对通隔离轻掺杂的外晶体管延层PNP晶体管(横向PNP和衬底PNP)C EN C EB B P PP P横向PNP晶体管B EP CN+N+ N-epiP-subs衬底PNP晶体管pn结隔离SBC结构工艺流程pn结隔离SBC结构工艺流程n+埋层的设计n+埋层的两个作用①减小晶体管收集区串联电阻②减弱寄生PNP管效应考虑二个要点①选固溶度大的杂质以减小埋层的电阻率②选扩散系数小的杂质以减小后续高温工艺中n+埋层向外延层的扩散外延生长的设计外延层电阻率隔离区的设计z确保p+隔离扩散穿透整个n型外延层,和p型衬底相通z隔离扩散过程中外延层的下推距离集电极深接触的设计①进一步降低集电极串联电阻②集电极欧姆接触穿透外延层和埋层相连③使用“磷穿透”工艺两个不利因素：①增加工艺的复杂性n+②加大集电极和基区之间的距离基区形成的设计考虑z为提高电流放大倍数β值和减小基区渡越时间，要求基区宽度W小，基区的掺杂浓度N低b b太低时，在较高工作电压下，集电结和发射结z Nb空间电荷区容易相连会造成穿通现象，而且低Nb 也会加大基区电阻.小到一定限度，也要求提高基区的浓度防止基z Wb区穿通依据实际情况折衷考虑。

双极型电路
在半导体内，多数载流子和少数载流子两种极性的载流子（空穴和电子）都参与有源元件的导电，如通常的NPN或PNP双极型晶体管。

以这类晶体管为基础的单片集成电路，称为双极型集成电路。

以通常的NPN或PNP型双极型晶体管为基础的单片集成电路。

它是1958年世界上最早制成的集成电路。

双极型集成电路主要以硅材料为衬底，在平面工艺基础上采用埋层工艺和隔离技术，以双极型晶体管为基础元件。

按功能可分为数字集成电路和模拟集成电路两类。

在数字集成电路的发展过程中，曾出现了多种不同类型的电路形式，典型的双极型数字集成电路主要有晶体管-晶体管逻辑电路(TTL)，发射极耦合逻辑电路(ECL)，集成注入逻辑电路(I2L)。

TTL电路形式发展较早，工艺比较成熟。

ECL电路速度快，但功耗大。

I2L电路速度较慢，但集成密度高。

同金属-氧化物-半导体集成电路相比，双极型集成电路速度快，广泛地应用于模拟集成电路和数字集成电路。

双极型集成电路是最早制成集成化的电路，出现于1958年。

双极型集成电路主要以硅材料为衬底，在平面工艺基础上采用埋层工艺和隔离
技术，以双极型晶体管为基础元件。

它包括数字集成电路和线性集成电路两类。

简述双极型集成电路的工艺流程英文回答：Bipolar Integrated Circuit Fabrication Process.The fabrication process of bipolar integrated circuits involves several key steps, including:1. Substrate Preparation: The process begins with preparing the silicon substrate by cleaning and oxidizing it to form a thin layer of silicon dioxide (SiO2).2. Epitaxial Layer Formation: An epitaxial layer of silicon is deposited on the substrate to create a region with controlled electrical properties suitable for transistors.3. Isolation Diffusion: Boron or phosphorus ions are diffused into the substrate to create isolation regions, separating different components of the circuit.4. Base Diffusion: Boron or phosphorus ions arediffused into selected regions to form the transistor base regions.5. Emitter Diffusion: Phosphorus or arsenic ions are diffused into the base regions to form the transistor emitter regions.6. Contact Formation: Metal contacts are deposited and patterned to connect the different components of the circuit.7. Passivation: A layer of silicon nitride or polyimide is deposited to protect the circuit from external contaminants.8. Packaging: The circuit is encapsulated in a protective package to provide mechanical and environmental protection.中文回答：双极型集成电路的工艺流程。

双极型集成电路工艺（详案）各位同学：大家好！本节课将给大家介绍双极型集成电路的制造方法和过程，也就是制作工艺。

首先我们作一些必要的知识准备，来复习一下集成电路的相关知识。

广义的集成电路通俗的讲就是我们常说的芯片，它是将若干电子元件制作在一块单晶硅片上，并用金属或多晶硅互联线将它们连结起来的具有一定功能的电路，这些半导体电子元件包括：双极型晶体管、场效应管、二极管、电阻、电感、电容等。

世界上第一块IC 是由仙童半导体公司的Robert Noyce 和德州仪器公司的Jack Kilby 于是1959年分别独自发明的。

集成电路按照不同的标准可以有很多分类。

最常见的是按照处理信号的连续性来分类，可分为模拟集成电路和数字集成电路，模拟集成电路处理的是时间连续的模拟信号，而数字集成电路处理的则是时间与幅度取值都离散的数字信号。

还有一种分类方法是按构成集成电路的有源元件的种类来划分的，若构成电路的有源元件只有双极型晶体管，则为双极型集成电路；若构成电路的有源元件只有MOS 管(场效应晶体管)，则为MOS 集成电路；若电路中既有双极型晶体管，又有MOS 管，则为BiCMOS 集成电路。

以上我们简单介绍了集成电路的划分，生产每一种集成电路都需要相应的制造工艺，比如双极型集成电路需要双极型集成电路工艺，MOS 集成电路需要MOS 工艺，而BiCMOS 集成电路则需要的相应的BiCMOS 工艺等等。

双极型集成电路工艺是所有集成电路工艺中最早发明的，尽管受到CMOS 工艺的巨大挑战，它仍然在高速、模拟、功率等类型的电路中占有很重要的地位。

双极型集成电路工艺按其所采用的隔离类型可分为两类，一类是采用介质隔离，也即在器件之间制备P-N 结作电隔离区，一类采用自然隔离。

采用介质隔离双极型集成电路工艺制作的电路有TTL(晶体管—晶体管逻辑) 电路、ECL(射极耦合逻辑)电路、STTL （肖特基晶体管—晶体管逻辑）电路等，而I 2 采用P-N 结作介质隔离的双极工艺按照制作的晶体管结构又可进一步细分为三种类型，即标准的埋入集电极晶体管工艺（SBC ）,集电极扩散隔离晶体管工艺（CDI ）,三重扩散晶体管工艺（3D ）。

双极工艺带隙电路结构
双极工艺带隙电路（Bipolar Processwith Bandgap Circuit）是一种在集成电路设计中常用的技术，用于提供稳定的基准电压。

这种电路结构结合了双极工艺（Bipolar Process）和带隙电路（Bandgap Circuit），能够在广泛的温度范围内产生稳定的参考电压。

以下是双极工艺带隙电路的基本结构和原理：
1.基准电压源：双极工艺带隙电路中的基准电压源是通过带隙电路生成的。

带隙电路是一种能够在不同温度下产生稳定参考电压的电路，通常基于晶体管的特性。

带隙电路的输出电压与温度变化的影响较小，因此非常适合用作基准电压源。

2.放大器：带隙电路的输出电压被输入到一个放大器中。

放大器的作用是放大带隙电路的输出，并将其传递给其他电路或器件。

3.反馈回路：为了稳定基准电压源的输出，通常会将放大器的输出通过反馈回路返回到带隙电路中，以调节带隙电路的工作点，从而稳定输出电压。

4.温度补偿电路：双极工艺带隙电路通常还包括一些温度补偿电路，用于进一步提高基准电压源的稳定性。

这些温度补偿电路可以根据环境温度的变化调整带隙电路的工作状态，以保持输出电压的稳定性。

总的来说，双极工艺带隙电路结合了双极工艺和带隙电路的优点，能够提供高精度、低漂移的基准电压源，适用于各种集成电路
设计中对稳定参考电压的需求。

典型pn结隔离双极型集成电路的工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!典型PN结隔离双极型集成电路的工艺流程在集成电路的制造过程中，典型PN结隔离双极型集成电路的工艺流程是至关重要的。