基于多晶外基区及SIC技术的高速NPN管设计

提出了一种先进的双多晶硅非自对准NPN管的器件结构,并实际用于一种高性能NPN管的研制。该器件结构主要通过多晶外基区减小基区电阻和基区结面积,以及使用SIC技术减小集电极电阻的方式,极大地提升了NPN管的特征频率。通过实际工艺流片验证,实现了BVCEO=5.6 V、fT=13.5 GHz的高速NPN管。该器件结构较双多晶自对准器件结构易于加工,可以广泛用于其他高速互补双极器件的研制。

具有高电流增益-击穿电压优值的新型应变Si/SiGeHBT

为了改善器件的高压大电流处理能力,利用SILVACOTCAD建立了应变Si/SiGe HBT模型,分析了虚拟衬底设计对电流增益的影响.虚拟衬底可在保持基区-集电区界面应力不变的情况下实现基区Ge组分的高掺杂,进而增大电流增益.但器件的击穿电压仍然较低,不利于输出功率的提高和系统信噪比的改善.考虑到集电区设计对电流增益影响不大但与器件击穿电压密切相关,在采用虚拟衬底结构的同时,对器件的集电区进行选择性注入设计.该设计可在集电区引入横向电场,进而提高击穿电压.结果表明:与传统的SiGe HBT相比,新器件的电流增益和击穿电压均得到显著改善,其优值β·V_(CEO)。改善高达14.2倍,有效拓展了微波功率SiGe HBT的高压大电流工作范围.

选择离子注入集电极技术研究

为提高超高速双极晶体管的电流增益 ,降低大电流下基区扩展效应对器件的影响 ,将选择离子注入集电区技术 (SIC)应用于双层多晶硅发射极晶体管中。扩展电阻的测试结果显示出注入的 P离子基本上集中在集电区的位置 ,对发射区和基区未造成显著影响。电学特性测量结果表明 ,经过离子注入的多晶硅发射极晶体管的电流增益和最大电流增益对应的集电极电流明显高于未经离子注入的晶体管。因此 ,在双层多晶硅晶体管中采用 SIC技术 ,有效地降低了基区的扩展效应 ,提高了器件的电学特性。

用于1.5μmBiCMOS技术的SiGeHBT结构及工艺研究

基于非选择性外延,基极/发射极自对准和集电区选择性注入,提出了一种可用于1.5μmSiGeBiCMOS集成的HBT器件结构及其制作流程。并利用TSuprem4,Medici进行了工艺模拟和电学特性仿真。模拟结果表明,所设计的SiGeHBT具有良好的电学特性。当Vce为2.5V时,其最大电流增益为385,截止频率达到54GHz,验证了流程设计和器件结构的合理性。

高速双极晶体管工艺条件的优化研究

报道了一种使用深槽隔离和注入基区及快速热退火(RTA),同时为发射极扩散和Ti硅化物退火的双层多晶硅双极技术。对内基区注入、选择性注入集电极(SIC)以及RTA等主要工艺条件对器件特性的影响进行了研究和优化。根据优化结果,制作出了性能优良的高速双极晶体管。