TTL电路的蒸发工艺技术

一、概述 在TTL(晶体管—晶体管逻辑)集成电路的制造中,在一块单晶片上制成了集成电路中的晶体管、二极管和电阻等元件,在解决了它们之间的隔离问题之后,还需要按一定的要求把它们连接起来,以构成具有某一功能的电路。这种管芯内部的连接,即内引线的制作,通常是采用真空蒸发工艺,把金属铝蒸发到硅片表面,再经光刻工艺制备所需的内引线。在数字逻辑电路中,为了提高运算速度,电路设计上要进行“掺金工艺”,这种掺金方法,要求能控制其数量,并保证成批生产的均匀性和重复性,实用的掺金工艺也是先用真空蒸发的办法,在硅片背面沉积一定量的金膜,再经高温扩散到硅片内部。     

数字逻辑电路中掺金量的测试和控制

金扩散是开关管和数字逻辑电路中的特有工艺,掺金的主要目的是减少晶体管集电区少子寿命,缩短贮存时间,提高开关速度.从这个意义讲,集电区的金浓度越大越有利于提高电路速度,然而掺金会导致集电区电阻率提高,串联电阻增加,低电平上升.W·M·Bullis指出,当金浓度比原施主浓度大两个数量级时,便发生高补偿,大三个以上数量级时发生反型.虽然金在硅中的固溶度既使在1300℃也只有1×10~(17)cm~(-3),但从金在薄硅中分布曲线看(图1),片子表面浓度却可能较大,有可     

电子辐照晶体管的研究

本文提供了利用5MeV电子辐照把硅外延晶体管改造成为开关晶体管的一种新方法,经各种例行工艺实验证明这种方法完全可以取代传统的掺金工艺.本文还利用深能级瞬息谱(DLTS)等方法研究了电子辐照引入该晶体管中缺陷的性质,发现了H(0.35)和H(0.41)能级.晶体管的等时退火特性表明这些缺陷在420℃以上的温度才能消失,这足以证明这些缺陷具有很好的热稳定性.     

利用电子辐照效应改造硅外延PNP晶体管

本文介绍了利用5MeV电子辐照把硅外延晶体管改造成开关晶体管的一种新方法,实用证明该方法是成功的,可取代传统的掺金工艺。文中报道了用深能级瞬态谱(DLTS)等方法研究电子辐照引入缺陷的性质,证明这些缺陷具有很好的热稳定性;测到了H(0.41)能级。     

砷掺杂的双极晶体管

据报道,美帝国际商业机器公司在制造金掺杂双极晶体管时,由于采用了砷代替过去使用的磷作为扩散杂质,使该器件的截止频率和成品率都有所提高。过去,使用磷作为扩散杂质是为了缩短少数载流子寿命,使双极晶体管的速度得到提高。但是,在制造工艺中,发射极和基极的厚度的控制是非常困难的。     

提高功率开关晶体管高温反偏能力的研究

影响大功率开关晶体管高温反偏能力的主要因素是表面沾污。从大功率开关晶体管表面沾污的主要来源、杂质类型上分析了半导体功率器件高温反偏的失效机理。为了改善高温反偏条件下功率晶体管的性能,结合实验室现有的条件,从SiO2的生长工艺和芯片表面钝化技术这两个方面出发,找到了有效的工艺路线。采用C2HCl3掺Cl氧化工艺和聚酰亚胺表面钝化工艺,有效地减轻和消除了芯片制造过程中的表面沾污,提高了产品的质量和在高温环境下的可靠性。     

用真空扩散法制作砷发射极晶体管

日本富士通研究所进行了以砷为源,用真空扩散方式制取发射极的晶体管研究工作。这种方法在提高发射极-基极特性和高频特性方面有显著效果。这种砷发射极扩散方法和以前的掺氧法以及掺粉末状硅的真空扩散法相同,前一方法在发射极扩散之后,由于氧化层残留在硅表面上,使得引出发射极电极工艺不太容易,而后一     

三重扩散工艺的改进

用三重扩散工艺生产功率晶体管,已是国内较通用的工艺,它的主要工艺流程如图1。很显然,由于硅片两面进行深结磷扩散,本来只需要200微米厚的硅片,不得不加厚至400微米。同时,100小时的高温扩散,极易产生沾片,使硅片损耗很大。为此,我们对三重扩散工艺进行了改进,如图2。改进之处是,衬底磷预淀积以后,将硅片     

新的半导体制造技术——掺杂多晶硅工艺

在1972年国际电子器件会议上,日本富士通公司发表了一种新的半导体制造技术——掺杂多晶硅工艺,该工艺可应用于超高速集成电路和微波晶体管制作。在电流型逻辑超高速集成电路及微波晶体管中,由于电极条很窄(例如莫托洛拉公司的MECLⅢ,单门传递延迟时间1毫微秒,发射极条宽为9000埃～1微米),一般都用泡发射极工艺。亦即在形成微波晶体管及ECL电路的发射极扩散层时,由化学汽相淀积法生成掺杂氧化层,经热扩散后,由泡发射极工艺开发射极窗孔,然后形成铝电极。泡发射极工艺是利用掺杂的氧化层(掺杂SiO_2)与不含杂质的二氧化硅之间腐蚀速度的不同,从而可不采用光刻掩蔽(免去发射极光刻)直接腐蚀出发射极     

IBM公司宣布开关速度最快的锗硅晶体管

IBM公司近日宣布，采用一种新版本的高速锗硅工艺处理技术，已经试制成功世界上开关速度最快的锗硅晶体管。IBM公司称已经研制出的锗硅晶体管，其开关频率(Transit Frequency,简称Ft)可高达350GHz。这种晶体管据说比目前的器件快300%，比以前曾报道过的集成电路芯片快65%。根据该公司提供的材料，这种晶体管的性能优于用其他化合物半导体工艺(如砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)工艺)制造的器件。IBM公司宣称新的以锗硅工艺为基础的晶体管已经演示了其高速开关性能，但此技术目前仍处于研究开发阶段。该公司期望这种晶体管制造技术将会在2…