DNW中的NPN三极管

颜鹏飞

你好，
    NPN三极管有很多种形式，理解一个NPN器件结构，关键是把握它的发射区、基区和集电区分别是由什么组成的，找到它的两个N型区和一个P型区。
    不同的发射区、基区和集电区，影响三极管的增益、耐压、漏电流等参数，工艺厂提供器件时都需要综合衡量，最终通过PDK的形式向你提供性能稳定的器件。
1，你的工艺不使用DNW，应该也是可以形成NPN三极管的，不使用DNW可能制造怎样的NPN，需要结合特定工艺来看；
2，重点在于理解PDK提供的这个三极管，据图推测，该三极管是由N+，Pwell和DNW组成的纵向三极管，剖面结构图如下：

3，一般工艺中，N阱和P阱的厚度相近，DNW的掺杂浓度比N阱小，比N阱距离表面更深，这也是deep Nwell的“deep”所表达的意思。在纵向NPN三极管中，N阱不能不出现在P阱下方的。
4，基区的P+会连接到SUB上，是通过P+/Pwell/Psub连接的，这个连接挺顺畅的，不算软连接。
5，Nwell和DNW在水平方向上的相对尺寸受到工艺参数的影响，有的是DNW包NW，有的是NW包DNW，这个不奇怪，他们的扩散距离不一样的。

6，这种纵向三极管的集电结是PW/DNW，由于DNW掺杂浓度低，耐压可以比较大，请查询该器件的电学特性，其BVcbo是比较大的。如果拿掉DNW，集电结就变了，耐压和增益等都会变的，这个器件就可能不能用了。
7，tips：遇到不太熟悉的器件，查找文档中的纵向结构图，或者自己画出来，会更容易搞清楚它的结构。
8，reference：教材里应该可以比较容易地查到三极管的器件结构。

颜鹏飞

   

njaiqhbshxhx 发表于 2019-9-19 10:42
你好！非常感谢你给了我非常大的启发，根据你帮我画出的剖面图，我结合工艺自己重新画一个，跟你的有一些 ...

你好，
你的目的是什么呢？
1，本来纵向NPN三极管的性能是非常好的，如果你单纯把这个纵向NPN三极管拿掉DNW，那么它就不是纵向NPN三极管了，只能按照N+/Psub/NW这个横向寄生NPN三极管来用，增益特别低，性能特别差，衬底电流也很大，负面效果特别多，何必呢？
（说几句题外话，选择器件，一般请使用PDK提供的器件，自制器件有特别大的风险；顶多在对器件深入理解的基础上，才能对PDK已提供的器件进行最小限度的微调。
能否用其他器件替代这个NPN，能否通过电路结构规避风险，是否具备足够的条件自制器件，最终能否省掉DNW这层mask，等等，这些问题请设计师去仔细考量，版图工程师实在不应该在不具备深入了解器件的条件下，试图调整器件结构。）
2，关于工艺，你确定只包含N阱，不包含P阱吗？那么PDK中的这个NPN三极管的基区是什么呢？使用了额外的P型mask吗？我注意到你的LSW中有一个XW，你知道是什么吗？