特征尺寸(CriticalDimension,CD)的概念特征尺寸是芯片上的最小物理尺寸,是衡量工艺难度的标志,代表集成电路的工艺水平
①在CMOS技术中,特征尺寸通常指MOS管的沟道长度,也指多晶硅栅的线宽
②在双极技术中,特征尺寸通常指接触孔的尺寸
集成电路制造步骤:①Waferpreparation(硅片准备)②Waferfabrication(硅片制造)③Wafertest/sort(硅片测试和拣选)④Assemblyandpackaging(装配和封装)⑤Finaltest(终测)3
单晶硅生长:直拉法(CZ法)和区熔法(FZ法)
区熔法(FZ法)的特点使用掺杂好的多晶硅棒;优点是纯度高、含氧量低;缺点是硅片直径比直拉的小
不同晶向的硅片,它的化学、电学、和机械性质都不同,这会影响最终的器件性能
例如迁移率,界面态等
MOS集成电路通常用(100)晶面或晶向;双极集成电路通常用(111)晶面或晶向
硅热氧化的概念、氧化的工艺目的、氧化方式及其化学反应式
氧化的概念:硅热氧化是氧分子或水分子在高温下与硅发生化学反应,并在硅片表面生长氧化硅的过程
氧化的工艺目的:在硅片上生长一层二氧化硅层以保护硅片表面、器件隔离、屏蔽掺杂、形成电介质层等
氧化方式及其化学反应式:①干氧氧化:Si+O2→SiO2②湿氧氧化:Si+H2O+O2→SiO2+H2
③水汽氧化:Si+H2O→SiO2+H2硅的氧化温度:750℃~1100℃6
硅热氧化过程的分为两个阶段:第一阶段:反应速度决定氧化速度,主要因为氧分子、水分子充足,硅原子不足
第二阶段:扩散速度决定氧化速度,主要因为氧分子、水分子不足,硅原子充足7
在实际的SiO2–Si系统中,存在四种电荷
可动电荷:指Na+、K+离子,来源于工艺中的化学试剂、器皿和各种沾污等
固定电荷:指位于SiO2–Si