表晶生产工艺概述ppt课件

SiO 2
外延层
发射区
基区
集电区
55
背金合金
SiO 2
外延层
发射区
基区
集电区
56
芯片测试
SiO 2
外延层
发射区
基区
集电区
测试系统
57
N型片制造（一般）工艺流程
N
一次氧化
基区光刻
干氧氧化
硼离子注入
基区扩散
发射区光刻
发射区磷预淀积
发射区扩散
发射区低温氧化
氢气处理
3次光刻
铝蒸发
四次光刻
氮氢合金
铝上CVD
先进光刻曝光设备
11
单项工艺-光刻(2)
现场用光刻曝光设备
12
单项工艺-光刻(3)
检查用显微镜
13
单项工艺-光刻(4)
清洗
淀积/生长隔离层
（SiO2 Si3N4 金属…）
匀胶
-HMDS喷淋（增加Si的粘性） -匀光刻胶
14
单项工艺-光刻(5)
前烘
-增加黏附作用 -促进有机溶剂挥发
对版
-对每个圆片必须按要求对版
匀胶
-用弧光灯将光刻版上的图案转 移到光刻胶上。
15
单项工艺-光刻(6)
显影/漂洗
-将圆片进行显影/漂洗，不需要的 的光刻胶溶解到有机溶剂。
坚
膜
-硬化光刻胶。 -增加与硅片的附着性。
腐蚀
-干法腐蚀/湿法腐蚀
去胶
16
单项工艺-光刻(7)
光刻工艺过程
17
单项工艺-CVD（1）
18
单项工艺-CVD（2）
溅射原理示意图
27
单相工艺-蒸发（3）

• 长石掺入量视矿石化学成分及配方而异， 一般胎料加入20～30％，釉料中加入10～ 35％。
• 长石最重要的性质是有宽的熔融范围，较 高的高温粘度，和良好的熔解其它物质的 能力。
• 二、釉料
• 釉是一种近似于玻璃的物质，覆盖于陶瓷器物的表 面。
• 它利用某些天然矿物和化工原料，按一定的比例 配制，经高温作用熔融后覆盖于坯体表面，具有 抗酸碱性强（氢氟酸和热碱除外）、不透气、不 透水、质地致密、光滑、有光泽、硬度大等性能。
2、粘土的工艺性能
• 1）粘土的可塑性 • 粘土与适量的水混练以后形成的泥团在外力作用下
产生变形但不开裂，当外力去掉后，仍能保持其形状 不变的这种性质称为可塑性。可塑性是塑性法成形的 基础。 • 2）粘土的结合性 • 粘土塑性泥团干燥后，变得坚实，具有一定的强度， 能够维持粘土颗粒之间的相互结合而不散，这种性能 称为粘土的结合性。
• 4、分相析晶釉
• 与分相釉的作用不同。一般是经过液相分 离，使某一组成在液滴相中富集而导致析 晶。
• 有学者提出：由于析晶使析晶附近的液相 分相。
• 如福建建窑产的“建盏”釉，南宋官窑、 汝窑都有分相析晶。
• 5、开片釉或纹片釉 而未熔化的石英则与莫来石构成架，防止弯曲、变形等，使瓷器具有机械强度，增加瓷器透光度和白度。
如福建建窑产的“建盏”釉，南宋官窑、汝窑都有分相析晶。 龙窑使用时间：商周以降，明清至今。
强度、硬度、耐磨性和耐化学浸蚀性的指 以粘土、砖或砖坯依倾斜的山坡构筑而成，由下自上，呈长条形，象龙蛇状，故名龙窑，也称蛇窑、蜈蚣窑。
4、X射线衍射仪(XRD) 在釉料中石英是玻璃相的主要来源，增加石英含量可以使釉熔融温度与粘度提高，同时减少釉的热膨胀系数，提高釉的机械强度、硬度、耐磨

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现代半导体器件物理与工艺
半导体产业介绍 11
微芯片制造涉及5个大的制造阶段（见图）： •硅片制备 •硅片制造 •硅片测试/拣选 •装配与封装 •终测
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半导体产业介绍 12
硅片制备 在第一阶段，将硅从沙土中提炼并纯化。经过特殊工艺产生适 当直径的硅锭（见图）。然后将硅锭切割成用于制造微芯片的薄硅片。 按照专用的参数规范制备硅片，例如定位边要求和沾污水平。
终测 为确保芯片的功能，要对每一个被封装的集成电路进行测试， 以满足制造商的电学和环境的特性参数要求。终测后，芯片被发送给客 户以便装配到专用场合：例如，将存储器元件安装在个人电脑的电路板 上。
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现代半导体器件物理与工艺
半导体产业介绍 15
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半导体产业介绍 16
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现代半导体器件物理与工艺
半导体产业介绍 3
半导体产业实际上是一个更大实体的子系统－高技术产业。制造微芯片 生产电子硬件，它伴随着软件集成并控制芯片功能。高技术产业包含正 半导体应用中可见的全部硬件和软件（如图所示）。
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现代半导体器件物理与工艺
半导体产业介绍 4
放大电子信号的三极真空管是有Lee De Forest于1906年发明的。它 发展了早期有约翰·弗莱明和托玛斯·爱迪生在真空管方面的工作。成为现 代收音机、电视机和整个电子学领域的主要电子器件，知道20世纪50年 代。
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半导体产业介绍 22
芯片可靠性致力于趋于芯片寿命的功能的能力。技术上得进步已经 提高了芯片产品得可靠性（见图）。例如，通过严格得诸如无颗粒空气 净化间得使用以及控制化学试剂纯度，来控制沾污。为提高器件可靠性， 不间断地分析制造工艺。通过硅片监控和微芯片测试以验证可接受的性 能。这样可变成在工作过程中低失效的产品。

由在外延层上还是在衬底上制造器件可分为 正外延和负外延（反外延）；
由外延的生长环境状态可分为 液相外延、气 相外延和分子束外延；由外延过程中的生长 机构可分为直接外延和间接外延。
“切克劳斯基法”生长单晶 硅
单晶硅生长
拉晶分三段，开始放肩形成一薄层头部，接 着是等径生长，最后是收尾。直拉法能够生 成几英尺长和直径大到十二英寸或更多的晶 体。200毫米晶圆的晶体将会重达450磅，需 要花费三天时间生长。
掺杂：生长时，可在熔融硅中掺入杂质来获 得期望的电阻率
杂质控制：不受欢迎的杂质会影响器件的特性， 要严格控制。少量氧有益，可作为俘获中心束缚 金属沾污，但要适量。
半导体的电导率：σ =μ n*n+ μ p*p μ n 电子迁移率。 μ p 空穴迁移率。 半导体的电导率与掺杂浓度成正比
4、本征硅半导体的 结构
1）形成的晶体结构： 具 有 金 刚 石 晶 体 结 构； 硅(原子序数14)的物理化学性质主要由最外层四个电 子（称为价电子）决定。每个硅原子近邻有四个硅原 子，每两个相邻原子之间有一对电子，它们与两个原 子核都有吸引作用，称为共价键。
3多晶和单晶
多晶:在本征半导体中，晶胞间不是规则的排 列。这种情形和方糖杂乱无章的堆起来相似， 每个方糖代表一个晶胞。这样排列的材料具 有多晶结构。
。
单晶材料比多晶材料具有更一致和更可预测 的特性。单晶结构允许在半导体里一致和可 预测的电子流动。在晶圆制造工艺的结尾， 晶体的一致性对于分割晶圆成无粗糙边缘的 晶元是至关重要的
3. 电阻率和迁移率
1、电阻率/电导率定义：衡量材料材料传导电流的
能力（称导电性）的物理量。电阻率和电导率互为
倒数。
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