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半导体工艺笔记

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这个可以计算原子线密度=原子数/晶向长半导体工艺笔记•全书主要内容:硅和硅片的制备、外延、热氧化、扩散、离子注入、化学气相沉积、物理气相沉积、光刻、刻蚀、封装。一、绪论1.芯片制造工艺:由“硅片”到“集成电路结构晶圆”之间的工艺步骤。2.硅平面工艺:主要有氧化,光刻,扩散掺杂,蒸镀金属四个基本单项工艺构成。3.晶体管芯片工艺流程 :外延、氧化、光刻、掺杂(扩散或离子注入)、金属化(CVD、PVD)5 个单项工艺按照一定顺序排列构成的。4.微电子工艺的特点(超净环境:不同的单项工艺要求的洁净室等级不同,光刻工艺要求的最高;超纯材料:半导体材料(硅、锗)、其他功能性电子材料(Al、Au 等金属化材料、掺杂气体、外延用气体高纯度材料)及工艺消耗品(化学试剂是高纯度试剂、石英器皿等杂质低)超纯水等;批量复制(高可靠、高精度、低成本、适合批量化大生产的加工工艺))5.简答:微电子器件主要选用硅,因此硅作为常规半导体材料的优势是什么?(1)硅原料丰富:岩石、砂砾、尘土、水晶、玻璃。(2)重量轻,密度只有 2.33g/cm3。(3)表面容易氧化。(4)热学性能好,热膨胀系数小,热导率又高。(5)工艺性能好。(6)机械性能良好6.硅单晶的结构是:金刚石结构。金刚石结构的立方体晶胞含有 4*1 内部+6*0.5 面上+8*1/8 角上=8 个硅原子,*硅原子密度、*空间利用率。7.硅器件与电路中常用的[晶向]和(晶面),晶向和晶面互相垂直。常用的[晶向]:[111]、[110]、[100]常用的(晶面):(111)、(110)、(100)晶体管最常使用(111)晶面的晶片来制造,集成电路和器件常使用(110)晶面的晶片来制造、集成电路常采用(100)晶面的硅片来制造。硅的双层密排面和解理面都是(111)晶面。8.缺陷与杂质:点缺陷,线缺陷,面缺陷,体缺陷点缺陷:空位、自填隙、杂质,杂质又有空位杂质和填隙杂质。(空位、自填隙可运动)线缺陷:位错。对硅晶体来说,位错线多位于(111)晶面之间,因为两层双层密排面。硅晶体的(111)面是滑移面。面缺陷:层错。常用晶面原子分布,用来计算原子面密度=原子数/晶面面二、单晶硅衬底的制备1.直拉法过程:准备一开炉一生长一停炉单晶硅生长过程分解成 5 个步骤:引晶一缩颈一放肩一等径生长一收尾仔晶的作用:一是作为复制样本。二是作为晶核缩颈的作用:一、终止仔晶中的错位、表面的划痕向晶锭中延伸。二、避免仔晶与熔体结合处的缺陷向晶锭中的延伸。2.磁控直拉法3.悬浮...

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