1.一种大功率抗辐射晶体管芯片设计的方法,其特征在于,包括:网格化设计横向版图,并设置基区、发射区和键合区相关参数;其中,基区按照电子扩散浓度划分为深基区和淡基区;
根据芯片预设参数性能要求,设计纵向结构,得到集电结结深和发射结结深;
依次进行以下工艺制程:一次氧化、深基区光刻、深基区扩散、二次氧化、淡基区光刻、淡基区扩散、三次氧化、发射区光刻、发射区扩散、四次氧化、引线孔光刻、蒸铝、铝反刻和合金工艺,最终得到具备预设抗辐射性能参数的大功率晶体管芯片;
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在设计横向版图的过程中,淡基区面积不大于4.99×10 cm ,抗辐射晶体管的结电容不大于120pF;
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发射区不大于3.58×10 cm ,最大电流为5A,最大频率为75MHz,发射区周长最小为
38208μm;
键合区中包括基区键合点和发射区键合点,基区键合点和发射区键合点均不小于‑3 2
3.882×10 cm;
线宽设计最大线宽2μm;
在设计纵向结构的过程中,外延片材料选择<111>为晶向,电阻率为0.001Ω·cm~
0.002Ω·cm的低阻硅单晶片作为衬底,生长有厚度45μm~51μm、电阻率ρ=30Ω·cm~40Ω·cm外延层的硅晶片作为管芯制造的材料;
在设计纵向结构的过程中,集电结结深最大为10μm;发射结结深最大为2μm;
一次氧化温度1100℃~1180℃,氧气流量3~5L/min,氢气3‑5L/min,时间65~75min;
二次氧化温度1100℃~1150℃,氧气流量3~5L/min,氢气3~5L/min,时间280~
330min;
三次氧化温度1100℃~1150℃,氧气流量3~5L/min,氢气3~5L/min,时间250~
300min;
四次氧化温度950℃~1050℃,氧气流量9~10L/min,氢气5~6L/min,时间50~70min;
合金温度610℃~810℃,氧气流量3~4L/min,氮气流量3~3L/min,氢气3~3L/min,时间35~40min;
深基区光刻、淡基区光刻、发射区光刻、引线孔光刻和铝反刻匀胶转速均不小于3500转/min,曝光时间均不小于30s;
其中,深基区光刻用于制造浓基区窗口;淡基区光刻用于制造淡基区窗口;发射区光刻用于制造发射区窗口;引线孔光刻用于制造引出电极窗口;铝反刻用于制造金属电极形状;
深基区形成:深基区扩散温度950℃~1000℃,氮气流量8~12L/min,时间25~35min;
集电结形成:淡基区扩散温度940℃~950℃,氮气流量8~12L/min,时间15~25min;
发射结形成:发射区扩散温度920℃~950℃,氮气流量6~8L/min,时间15~25min;
金属电极形成:蒸铝真空度蒸发电压5~6KV,蒸发速率 蒸发厚度
2.一种芯片,其特征在于,采用如权利要求1所述的一种大功率抗辐射晶体管芯片设计的方法设计而成。