半导体制程技术导论Chapter1导论精品

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图解半导体制程概论（1）电子技术资料 2007-08-14 20:50 阅读1155 评论6字号：大中小第一章半导体导论█半导体的物理特性及电气特性【半导体】具有处于如铜或铁等容易导电的【导体】、与如橡胶或玻璃等不导电的【绝缘体】中间的电阻系数、该电阻比会受到下列的因素而变化。

如：杂质的添加·温度光的照射·原子结合的缺陷1.█半导体的材料硅(Si)与锗(Ge)为众所周知的半导体材料.这些无素属于元素周期素中的第IV族,其最外壳(最外层的轨道)具有四个电子.半导体除以硅与锗的单一元素构成之处,也广泛使用两种以上之元素的化合物半导体.●硅、锗半导体（Si、Ge Semiconductor)单结晶的硅、其各个原子与所邻接的原子共价电子（共有结合、共有化）且排列得井井有条。

利用如此的单结晶，就可产生微观性的量子力学效果，而构成半导体器件。

●化合物半导体(Compound Semiconductor)除硅（Si)之外，第III族与第V族的元素化合物，或者与第IV族元素组成的化合物也可用于半导体材料。

例如，GaAs（砷化镓）、Gap（磷化砷）、AlGaAs（砷化镓铝）、GaN（氮化镓）SiC（碳化硅）SiGe（锗化硅）等均是由2个以上元素所构成的半导体。

█本征半导体与自由电子及空穴我们将第IV族（最外层轨道有四个电子）的元素（Si、Ge等），以及和第IV族等价的化合物（GaAs、GaN等），且掺杂极少杂质的半导体的结晶，称之为本征半导体（intrinsic semiconductor）。

●本征半导体（intrinsic semiconductor）当温度十分低的时候，在其原子的最外侧的轨道上的电子（束缚电子（bound electrons）用于结合所邻接的原子，因此在本征半导体内几乎没有自由载子，所以本征半导体具有高电阻比。

●自由电子（free electrons）束缚电子若以热或光加以激发时就成为自由电子，其可在结晶内自由移动。

半导体制造技术导论
半导体制造技术是指利用诸如金属化学气相沉积技术、外延物理气相沉积技术、光刻技术、电抗沉积技术等复杂的生产工艺结构，以原材料（硅）作为基础，精细地编织出特定的晶体材料加工和芯片制造工艺的过程。

主要应用在半导体元件的制造和芯片封装等。

目前，半导体制造工艺结构分为三大部分：前处理、主处理和后处理。

前处理包括硅晶体生长、内层抗拉开口处理、外层处理、元件芯片封装、检测测试和组装。

主处理主要包括金属物理气相沉积、光刻、掩模、波峰焊、液相沉积和电抗沉积等。

后处理主要包括芯片封装、测试检测和组装工艺。

半导体制造技术是电子集成电路和电子元件的核心技术之一，它的成功主要取决于精细的工艺结构操作、严格的工艺控制，以及完整的质量控制体系，这些都是半导体制造技术取得成功的关键因素。

半导体制造概论（完整流程详解）近几年來，随着电子科技、网路等相关技术的进步，以及全球电子市场消费水平的提升，个人计算机、多媒体、工作站、网路、通信相关设备等电子产品的需求激增，带动整个世界半导体产业的蓬勃发展，而在台湾，半导体业更俨然成为维系国家经济动脉的一个主力。

基本上半导体制造为一垂直分工细密且高附加价值的产业，其快速的成长也会带动其他外围产业的繁荣，下图所示为一典型的半导体产业体系架构。

在这个体系中，半导体制造，也就是一般所称的晶圆加工（Wafer fabrication），是资金与技术最为密集之处，伴随着晶圆加工的上游产业则包括产品设计（IC design）、晶圆制造（Wafer manufacture）、以及光罩（Photo mask）制造等，下游产业则更为庞大，其中包括一般所称半导体后段制程（Back-end processes）的IC 封装（Packaging）、测试（T esting）、包装（Assembly ），以及外围的导线架制造（Lead-frame manufacture ）、連接器制造（Connector manufacture）、电路板制造（Board manufacture）等，此一结合紧密的产业体系，形成了今日台湾经济命脉之所系。

一、IC 设计（IC design）二、晶圆制造（Wafer manufacture）（一）长晶（CRYSTAL GROWTH）长晶是从硅砂中（二氧化硅）提煉成单晶硅，其制造过程是将硅石（Silica）或硅酸盐（Silicate）如同冶金一样，放入爐中熔解提煉，形成冶金级硅。

由于冶金级硅中尚含有杂质，因此，必须再用分馏及还原的方法将其纯化，形成电子级硅。

虽然电子级硅所含的硅的纯度很高，可达99.9999 99999 %，但是结晶方式还是很杂亂，又称为多晶硅，必须重排成单晶结构才可，因此再将电子级硅置入坩埚内加温融化，其系先将温度降低至一设定点，再以一块单晶硅为『晶种』，置入坩埚内，让融化的硅沾附在晶种上，再将晶种以边拉边旋转方式抽離坩埚，而沾附在晶种上的硅亦随之冷凝，形成与晶种相同排列的结晶。

半导体制造技术导论萧宏台译本
《半导体制造技术导论》是一本介绍半导体制造技术的著作，由萧宏台翻译成中文。

这本书从多个角度全面介绍了半导体制造技术的基本原理、工艺流程、设备和材料等内容。

萧宏台的译本在学术界和工程领域都有一定的影响，因为他在翻译过程中注重准确性和严谨性，使得读者能够更好地理解和掌握半导体制造技术的相关知识。

这本书对于从事半导体制造和相关领域的研究人员、工程师以及对该领域感兴趣的学生都具有一定的参考价值。

总的来说，萧宏台译本的《半导体制造技术导论》是一本值得阅读的权威著作。

半导体制造导论..................................... 砖爲w/pr#................................................................................. 第五章早刖1至少列出三种重要的加热制程氧化，退火，沉积是三种重要的加热制程2说明直立式和水平式炉管的基本系统并列出直立式炉管的优点气体输送系统，制程炉管，控制系统，气体排放系统，装载系统。

LPCVD的话再加上真空系统优点：占地面积小，微粒污染较低，能够处理大量的晶圆，均匀性较佳，维修成本较低3?说明氧化制程氧化是最重要的制程之一，它是一种添加制程，把氧气加到硅晶圆上，在晶圆表面形成二氧化硅4?说明氧化前清洗的重要性氧化制程前的硅晶圆表面清洗是十分重要的，因为受到污染的表面会提供成核位置而形成二氧化硅多晶体层5?辨认干式氧化和湿式氧化制程及应用的差异性干式制程：闲置状态下通入净化氮气气体——闲置状态下通入制程氦气气体——在制程氮气流下把晶舟推入反映炉管一一氮气氛围下升温一一氮气分为下达到稳定温度一一关闭氮气，通入氧气和氯化氢——关闭氧气，通入氮气，进行退火——氮气氛围下降温——氦气氛围下拉出晶舟一一进行下一批操作湿式制程：闲置状态下通入净化氮气气体------ 闲置状态下通入制程氦气气体通入氮气气流和大量氧气一一通入氮气气流和大量氧气，推入晶舟一一通入氮气气流和大量氧气，开始升温一一通入氮气气流和大量氧气，达到稳定温度一一注入氧气并关掉氮气一一稳定氧气气流――打开氢氧气流，并点燃一一稳定氢气流一一利用氧气和氢气进行蒸汽氧化反应――关闭氢气，通入氧气一一关闭氧气，通入氮气一一进行下一批操作湿式氧化具有较高的生长速率，干式氧化的生长速率比湿式的低，但干式氧化生长的薄膜品质比湿式的好。

薄的氧化层如屏蔽氧化层，衬垫氧化层，栅极氧化层通常用干式氧化6?说明扩散处理扩散是一种物理现象，是因为分子受到热运动的驱动而使物质由浓度高的地方移向浓度低的地方7?说明为何离子注入可以可以取代扩散来对硅进行掺杂扩散无法单独控制掺杂物的浓度和接面深度，扩散是个等向过程。

图解半导体制程概论（1）第一章半导体导论█半导体的物理特性及电气特性【半导体】具有处于如铜或铁等容易导电的【导体】、与如橡胶或玻璃等不导电的【绝缘体】中间的电阻系数、该电阻比会受到下列的因素而变化。

如：杂质的添加·温度光的照射·原子结合的缺陷█半导体的材料硅(Si)与锗(Ge)为众所周知的半导体材料.这些无素属于元素周期素中的第IV族,其最外壳(最外层的轨道)具有四个电子.半导体除以硅与锗的单一元素构成之处,也广泛使用两种以上之元素的化合物半导体.●硅、锗半导体（Si、Ge Semiconductor)单结晶的硅、其各个原子与所邻接的原子共价电子（共有结合、共有化）且排列得井井有条。

利用如此的单结晶，就可产生微观性的量子力学效果，而构成半导体器件。

●化合物半导体(Compound Semiconductor)除硅（Si)之外，第III族与第V族的元素化合物，或者与第IV族元素组成的化合物也可用于半导体材料。

例如，GaAs（砷化镓）、Gap（磷化砷）、AlGaAs（砷化镓铝）、GaN（氮化镓）SiC（碳化硅）SiGe（锗化硅）等均是由2个以上元素所构成的半导体。

█本征半导体与自由电子及空穴我们将第IV族（最外层轨道有四个电子）的元素（Si、Ge等），以及和第IV族等价的化合物（GaAs、GaN等），且掺杂极少杂质的半导体的结晶，称之为本征半导体（intrinsic semiconductor）。

●本征半导体（intrinsic semiconductor）当温度十分低的时候，在其原子的最外侧的轨道上的电子（束缚电子（bound electrons）用于结合所邻接的原子，因此在本征半导体内几乎没有自由载子，所以本征半导体具有高电阻比。

●自由电子（free electrons）束缚电子若以热或光加以激发时就成为自由电子，其可在结晶内自由移动。

●空穴（hole）在束缚电子成为自由电子后而缺少电子的地方，就有电子从邻接的Si原子移动过来，同时在邻接的Si原子新发生缺少电子的地方，就会有电子从其所邻接的Si原子移动过来。