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文档简介

半導體製造技術第2章半導體材料特性,DELININSTITUTEOFTECHNOLOGY,.tw2005DLIT,Allrightsreserved,授課老師：王宣勝,課程大綱,描述原子，包含其價電殼、能帶理論與離子。解釋週期表，同時說明離子鍵與共價鍵如何形成。由電流之流動觀點說明材料之3大分類。解釋電阻率、電阻與電容，並能詳細敘述這些參數於晶圓製造時之重要性。敘述純矽，同時說明為何其能成為最重要半導體材料之4項原因。解釋摻雜並且說明為何加入3價與5價摻質可使得矽成為有用之半導體材料。討論p型矽(受體)與n型矽(施體)，描述加入摻質如何改變其電阻率並解釋pn接面。討論其他的半導體材料，描述砷化鎵之優缺點。,原子結構,物質元素核心質子中子價電殼電子分子化合物,電子電子能量價電殼固態能帶理論離子,碳原子的元素模式,圖2.1,氫原子模型的電子殼層,圖2.2,Na和Cl的電子軌跡模型,圖2.3,能帶,圖2.4,能隙,能隙,NaCl,圖2.5,週期表,常用元素的特性離子鍵共價鍵,元素週期表,圖2.6,週期表的元素方格,圖2.7,常用於晶圓製造之族群化學元素特性,Continuedonnextslide,表2.1,常用於晶圓製造之族群化學元素特性(續),表2.1,具離子鍵的NaCl結構,圖2.8,HCl的共價鍵,圖2.9,材料之分類,導體絕緣體半導體,電子電流,圖2.10,銅原子,銅(Cu)的自由電子流,圖2.11,線的尺寸如何影響電阻,圖2.12,晶圓加入雜質以增加其導電率,圖2.13,基本電容器結構,K=介電常數(F/cm)A=導電板面積(cm2)S=導電板間距離(cm),圖2.14,電池對電容器的充電,圖2.15,電容儲存電荷,圖2.16,低k介電材料,金屬層2介電材料*金屬層1,電容,*低k介電材料降低兩金屬層間的等效電容,圖2.17,矽,純矽為何採用矽？具摻雜之矽摻質之材料n型矽p型矽摻雜矽之電阻率pn接面,4A族元素半導體,圖2.18,矽的共價鍵,圖2.19,矽晶片上的SiO2,圖2.20,矽的摻雜,圖2.21,矽摻雜,圖2.22,摻雜磷以形成n型矽,圖2.23,自由電子流在n型矽,圖2.24,摻雜硼以形成p型矽,圖2.25,在p型矽的電洞流,圖2.26,矽的電阻率與摻質濃度之關係,RedrawnfromVLSIFabricationPrinciples,SiliconandGalliumArsenide,JohnWiley&Sons
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