微电子工艺复习提纲

分凝现象 Segregation：假设某种杂质在晶体中的浓度处处相同，当晶体逐段溶化和凝固后，固相和液相晶体中可容纳的杂质浓度并不相同，这种杂质浓度在固液相界面两边重新分布的现象，称分凝现象。Chapter2氧化二氧化硅的性质和用途二氧化硅的掩蔽作用和厚度估算(masking properties of thermal growth SiO2) 物理性质：密度：无定型2.15-2.25g/cm2结晶型2.65g/cm2；折射率:密度大的薄膜具有大的折射率；电导率:与制备方法以及所含杂质数量等因素有关；介电强度:单位厚度的SiO2所承受的最小击穿电压106-107V/cm；介电常数:相对介电常数为3.9。 化学性质:酸性氧化物,是硅最稳定的氧化物,不溶于水,耐多种强酸,但能与氢氟酸反应；在一定温度下,能和强碱(如氢氧化钠 氢氧化钾)反应,也有可能被铝 氢等还原。 用途:对杂质扩散的掩蔽作用；对器件的绝缘隔离层；用作电容器的介质材料；用作MOS器件的绝缘栅材料；用于其他半导体器件；热氧化原理（硅消耗问题、D-G模型重点结论）？的制备方法：热氧化法：干氧氧化、水蒸汽氧化、湿氧氧化、干氧湿氧干氧(简称干湿干)氧化法、氢氧合成氧化干氧氧化:高温下，氧气直接通向高温氧化炉与硅反应。特点：质量最佳，结构致密，均匀性和重复性好，掩蔽能力强；但生长速度慢。适合MOS器件中栅极氧化中低于0.1微米的薄氧化层的生长。水汽氧化：在高温下，硅片表面硅原子与高纯水产生的蒸汽反应生成SiO2，N2作携带气体。特点：质量差，稳定性不好，对磷扩散掩蔽能力弱湿氧氧化：在高温下，O2携带高纯水产生的蒸汽，到达硅片表面与硅原子反应生成SiO2。特点：氧化剂是氧气和水蒸汽。所得氧化膜各项特性（质量和生长速度等）都介于干氧氧化和水汽氧化之间。通过调节氧气和水汽的比例可调节生长速率。氧化层厚度和时间的关系式，当氧化时间很短时，即时，此时Tox与t为线性关系，此时的线性氧化区也称反应限制氧化区，主要受反应限制，当，Tox与t为抛物线关系，此时的抛物线性氧化区也称扩散限制氧化区，主要受扩散限制。Chapter3 扩散n 菲克扩散定律（原理与公式）两种扩散形式（两步扩散法的步骤和作用，计算！）间隙式扩散：间隙式杂质从一个间隙位置到另一个间隙位置的运动。替位式扩散：替位杂质从一个晶体位置运动到另一个晶格位置上。包括直接交换扩散和空位扩散。掺杂doping将所需要的杂质按要求的浓度和分布掺入到半导体材料中的规定区域，以达到改变材料导电类型或电学性质的过程。掺杂的方法很多：合金法、扩散法、离子注入法。在IC制造中主要采用扩散和离子注入法。扩散掺杂依赖杂质的浓度梯度形成扩散掺杂的过程。杂质扩散系数与扩散方程 菲克第一定律：杂质的扩散流密度J正比于杂质浓度梯度，比例系数D定义为杂质在基体中的扩散系数。表达式为: 菲克第二定律：恒定表面源扩散（菲克定律的第一类解）：杂质源通常为气相源，原子自源蒸气输运到硅片表面，并扩散到硅内，在扩散过程中源蒸气保持恒定的表面浓度，又称为预淀积扩散 时间t=0时，初始条件：C(x,0)=0边界条件：C(0,t)=Cs以及：C(,t)=0 式中：Cs恒定表面浓度 D扩散系数 特征扩散长度恒杂质总量扩散：在硅片的扩散过程中，硅片内的杂质总量保持不变，没有外来杂质补充，仅限于扩散前积累在硅片表面无限薄层内的有限数量的杂质，向硅片体内扩散，又称“限定源”。two-steps diffusion两步扩散法：在实际工艺中，往往用“预淀积”+“再分布”的两步扩散法。第一步：在较低的温度下进行短时间的恒定表面源扩散，扩散深度很浅，目的是控制进入硅片的杂质总量，称（预淀积）。第二步：以预扩散杂质分布作为掺杂源，高温下进行有限表面源的推进扩散，使杂质向硅片内部推进，重新分布，通过控制扩散温度和时间以获得预期的表面浓度和结深（分布），又称“再分布”、主扩散。作用：较好地解决了表面浓度、结深与扩散温度、时间之间的矛盾。a)预淀积扩散（恒定表面源）初始条件：C(z,0)=0 边界条件：C(0,t)=Cs，以及：C(,t)=0，扩散后的杂质分布服从余误差分布： 扩散后的杂质总量： 假设预淀积扩散的扩散系数为D1,扩散时间t1为, 上式改为：b)有限表面源扩散（推进扩散）或限定表面源扩散服从高斯分布 初始条件，边界条件： 扩散后的杂质分布： 假设推进扩散的扩散系数为D2,扩散时间t2为, 上式改为：Chapter 4离子注入Ion implantation离子注入基本原理及特点离子注入基本原理：将杂质原子经过离化变成带电的杂质离子，并使其在电场中加速，获得一定能量后，直接轰击到半导体基片内，使之在体内形成一定的杂质分布，起到掺杂的作用。Describe the characteristics of Ion implantation.离子注入技术的特点：杂质纯、剂量均匀、温度低、掩蔽方便、杂质分布灵活、杂质不受固溶度的限制、横向扩散小、适合实现化合物半导体的掺杂、缺点：造成晶格损伤、设备昂贵等射程与注入离子的分布（公式，根据离子注入条件计算杂质浓度的分布）计算题Ion implantation离子注入掺杂杂质通过离化、加速形成高能离子流，靠能量打入半导体材料的规定区域、形成杂质分布的过程。平均浓度： 结深： 某深度处浓度： 2. 离子注入设备系统：离子源（产生注入离子的发生器）离子分离器（把离子源弧光反应室当中产生的杂质离子分离出来）质量分析器（选择注入所需的杂质成分离子）加速管（加速离子）聚焦系统扫描部件真空系统电流积分仪注入靶室质量分析器：Channel Effect沟道效应:在单晶靶中，当离子速度方向平行于主晶轴时，部分离子可能无阻挡地行进很长距离，造成较深的杂质分布，形成通道。通道效应的克服办法：1、斜面注入（7角）将硅晶片偏离主平面5-10度，也能有防止离子进入沟道的效果。此方法大部分的注入机器将硅晶片倾斜7度并从平边扭转22度以防止沟道效应2、SiO2薄层散射离子n覆盖一层非晶体的表面层、将硅晶片转向或在硅晶片表面制造一个损伤的表层。常用的覆盖层非晶体材料只是一层薄的氧化层（200-250埃），此层可使离子束的方向随机化，使离子以不同角度进入硅晶片而不直接进入硅晶体沟道。3、衬底非晶化预处理 n先注入大剂量硅或Ar+以破坏硅晶片表面，可在硅晶片表面产生一个随机层，这种方法需使用昂贵的离子注入机。Chapter5 光刻PhotolithographyPhotoLithography光刻的确切含义是图形转移：把（掩膜版上的）图形转移到硅片上。解释1：指通过曝光和选择性化学腐蚀等工序将掩模版上的集成电路图形印制在硅片上的精密表面加工技术。解释2：采用照相复印的方法将光刻版上的图案精确地复印在涂有感光胶的待刻蚀材料表面上，然后利用光刻胶的保护作用，对待刻蚀材料层进行选择性化学腐蚀，从而在该材料上得到与光刻版相应的图形。光刻胶的工作原理、特点Photoresist 负胶光致抗蚀。光刻胶未曝光部分能溶于显影液，曝光部分不溶于显影液。特点：优点：感光速度高，稳定性好，粘附性和抗蚀能力强，成本低，工艺易于控制。缺点：易膨胀（“泡胀”效应）。正胶光致不抗蚀。光刻胶未曝光部分不溶于显影液，曝光部分能溶于显影液。特点：优点：分辨率高，边缘整齐，陡直性好，台阶覆盖能力强，图形保真性好，有较强的抗干法腐蚀能力和抗人处理能力；缺点：粘附性和强度较差，成本高。光刻工艺过程the sequence of Photolithographic process及各步骤作用the function of each step 1.表面处理：清洁、干燥硅片表面；2.涂布增粘剂：提高表面与光刻胶的粘附性；3.涂胶：避免环境气氛对硅片表面产生影响；4.前烘：去除光刻胶中的溶剂、增加粘附性；4.曝光：要用尽可能短的时间使光刻胶充分感光，在显影后获得尽可能高的留膜率，近似垂直的光刻胶侧壁和可控的线宽；5曝光后烘烤：将经过曝光的光刻胶结构重新排列，使驻波的现象减轻；6.显影；曝过光的硅片在显影液中处理，用溶剂去除曝光部分（正胶）或未曝光部分（负胶）的光刻胶，在硅片上形成所需要的光刻胶图形；7.后烘:挥发残留溶液，坚膜，增加粘附性、抗蚀性；8.刻蚀/注入等；9.去胶。典型光源波长Traditional light source wavelength各种光刻胶的感光光谱灵敏度曲线是不同的，但它们都只对紫外光感光，常用的紫外光光源是高压汞灯。对光刻胶起感光作用和常用的是：g-line（436nm）/i-line（365nm）used for 0.5，0.35um；对于紫外光，将采用准分子激光：KrE准分子光源(248nm) used for 0.25,0.8,0.13um、ArE准分子光源（193nm） used for 0.13,0.09um、F2准分子光源（157nm）正在研发，预计用于90-45nm技术节点光学曝光的3种曝光形式 three forms of optical exposure 1.接触式：掩膜板直接同光刻胶接触，曝光比例1：1；人工对准，整个硅片曝光一次完成；接触形式：真空接触、硬接触和软接触；优点：设备简单、成本低、光的衍射效应小，分辨率高，特征尺寸小；主要缺点：掩膜板同光刻胶直接接触，容易产生颗粒造成掩膜板和光刻胶损伤，因此图形缺陷多、管芯成品率低、不适合VLSI生产（3um以下）。2.接近式:掩膜板悬浮在硅片表面的氮气气垫上，通过改变进入的氮气流量控制间隙；通常，掩膜板同光刻板之间保持10-50um的间隙，所以掩膜板不容易被损伤；优点：掩膜板的使用寿命长，图形的缺陷少，管芯的成品率高；缺点：分辨率低，同时机器操作比接触式曝光机复杂、价格也稍贵。3.投影式：采用光学投影的方法，应用光学器件（透镜、反射镜），将淹没班上的图形投影聚焦于硅片表面的光刻胶上进行曝光。是现在最常用的光学光刻系统。categorization of photoresist光刻胶分类：负胶光致抗蚀。光刻胶未曝光部分能溶于显影液，曝光部分不溶于显影液。正胶光致不抗蚀。光刻胶未曝光部分不溶于显影液，曝光部分能溶于显影液。explain the mechanism of different type of photoresist respectively光刻分辨率：定义：（1）R=1/L（mm-1）（2）R=1/2L（线对/mm)其中，L表示光刻加工的线条宽度。（1）表示：每mm中线宽为L的线条数目。（2）每mm中包含有多少间隔与宽度相等的线条数目。如：L=1um，则R=500。L，R曝光分类：分辨率与焦深光学系统分辨率受光刻胶和曝光系统影响曝光机所提供的最小线宽：RayleighCriteria雷里准则（判据）其中，是曝光波长，NA是光学系统的数值孔径（也称为光圈），K1是一个与光刻胶材料和生产工艺相关的常数，取决于光刻胶区分光强少量变化的能力（一般为0.75左右）。光源波长越小，L越小。曝光机的数值孔径NA越大，L越小镜头越大，数值孔径越难做大。上面是我们仅考虑衍射而得到的分辨率的最高极限，实际上，在光学曝光系统中，一般多采用汞弧光灯产生的紫外光作为步进曝光机的光源，采用投影式方式进行曝光，这个时候对投影光刻机，光刻系统的分辨率主要受到收集衍射光并形成光图形的光学链能力的限制。例：使用i-line（365nm ）光源，镜头的数值孔径为0.6，则可以形成0.4 m的线条。最后注意：L越小就是说能够实现的线条越细，也就等同于分辨率越高。焦深：指的是沿着光路，硅片可移动并能保持图形聚焦的距离。根据雷利判据，聚焦深度量化式：要使整个光刻胶的分子，不论是在接近光刻胶表面部分，还是在接近硅晶片部分，都应能在聚焦深度内。焦深必须大于光刻胶的厚度。光源波长越大，DOF越大曝光机的数值孔径NA越小，DOF越大分辨率和聚焦深度的要求是一对矛盾Chapter 6-1 PVD1、 薄膜淀积原理（理解）2、 真空技术蒸发系统的分类Evaporation电阻式蒸发、高频感应式蒸发和电子束蒸发。sputtering溅射：溅射指利用荷能粒子轰击固体表面（靶），使固体原子（或分子）从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态，常称为溅射原子。用于轰击靶的荷能粒子可以是电子、离子和中性粒子。离子在电场下易于加速获得动能，因此大多采用离子作为轰击粒子。这种镀膜技术又称离子溅射镀膜或淀积。溅射分类：溅射从电极结构上可以分为二极溅射、三或四极溅射、磁控溅射、射频溅射、反应溅射等等sputtering Theory （principle）溅射原理（溅射镀膜的溅射过程）:离子能量很低时，被反弹回来；能量小于10eV的离子被吸附在靶表面，以声子（热）形式释放能量，表面原子迁移损伤；能量大于10KeV的轰击离子被嵌入靶材料中，改变衬底的原子排列结构。当离子能量处于上述两者之间（100ev5kev），能量传递仅限于表面几层原子层，引起原子移动，并通过断裂化学键使表面靶原子脱离表表面。进入空间。高能离子轰击靶面时可以产生哪些结果？UnkownDC、RF（Radio-Frequency）、磁控（磁控原理和优点，绝缘材料的溅射）Magnetron SputteringDescribe the DC Sputtering Principle and explain its advantage直流溅射系统的缺点：不能制作绝缘体薄膜。原因：绝缘体的靶不能提供足够的电子，而导体靶可由外电路提供电子，所以对绝缘体靶，正离子在靶表面的积累使阴极靶电位提高，电压差降低，造成气体辉光放电消失。改进思路：使用交流电压，使之满足在直流溅射中观察到的绝缘表面的电子损失，必须周期性补充；在交流波形的整个周期内，辉光放电必须连续不断；在工艺及反应腔内必须建立一个电场，使离子具有足够的能量去轰击、溅射靶的绝缘物质等条件；Describe the RF Sputtering Principle and explain its advantag射频溅射是解决绝缘靶溅射的有效办法，主要是因为在绝缘靶表面上建立起负偏压的缘故。这样在正半周期积累起来的正电荷将被负半周的电子轰击所中和，并且在靶面又很快积累大量的电子，使其表面因空间电荷呈现负电位，导致在射频电压下正半周时也吸引离子轰击靶材。从而实现了在正半周和负半周都可溅射。2、磁控溅射原理：以磁场来改变电子的运动方向，并束缚和延长电子的运动轨迹，使电子或离子运动轨迹变成类螺旋运动，增加放电区的电子密度，从而提高了电子对工作气体的电离几率和有效地利用了电子的能量，提高等离子体浓度，提高溅射效率。在普通的等离子体中，离子密度是0.0001%，而在磁控系统中，离子密度可达0.03%。由于磁场的存在，可以在更低的腔室压力下，一般为10-510-7Torr时，也能形成等离子体Describe the Magnetron Sputtering Principle and explain its advantage.磁控溅射优点 速率高：二次电子在磁场作用下，运动路径不仅很长，而且被束缚在靠靶表面的等离子区，在该区中电离出大量的氩离子用来轰击靶材，实现磁控溅射速率高的特性；基片温升较低：使电子只能在其能量耗尽时才淀积在基板上常用溅射工艺 金属薄膜：采用磁控直流溅射。介质薄膜：采用RF溅射；溅射前预清洗工艺。合金材料的溅射：合金靶：薄膜组分受控于气相传输、多靶溅射：调节各靶功率来改变淀积层组分。TiN反应离子溅射：在N气氛下进行Ti靶溅射，生成TiN。Chapter 6-2 CVDCVD原理及特点（注意和PVD比较）反应过程（复相生长膜基本过程）（理解，沉积速率公式结论的意义）定义：化学气相淀积（CVD）是通过气体混合的化学反应在硅片表面淀积一层固体膜的工艺。硅片表面及其邻近的区域被加热来向反应系统提供附加的能量。其英文全名：“Chemical Vapor Deposition”简称“CVD”。CVD工艺的主要特点：1、薄膜生长温度比膜材料的熔点低，减轻了衬底的热形变，并抑制了缺陷的生成可以得到纯度高、结晶完整的薄膜（低温下，反应气体和反应器壁以及其中所含不纯物几乎不发生反应，对膜层污染少）；2、既可以淀积金属、非金属，又可以按要求制作多组分的合金薄膜。例如掺杂或不掺杂的 多晶硅、非晶硅、氮化硅、金属(钨、钼)等3、淀积薄膜的成分和厚度容易控制，薄膜厚度和反应时间成正比，工艺的均匀性和重复性好4、台阶覆盖性好5、淀积膜结构完整、致密，与衬底粘附性好（由于反应气体、反应产物和基体的相互扩散），薄膜的台阶覆盖性好6、淀积速率一可以很快，几分钟可达几个微米甚至数百微米，一般高于物理气相淀积；厚度范围广（由几百埃至数毫米）7、辐射损伤低；能大量生产，工艺操作简单CVD的类型：CVD技术可按照淀积温度、反应器内的压力、反应器壁的温度和淀积反应的激活方式进行分类：1)按照淀积温度，可分为低温（200 500）、中温（500 1000）和高温（1000 1300）；2)按照反应器内的压力，可分为常压CVD（APCVD）和低压CVD(LPCVD)；3)按照反应器壁的温度，可分为热壁方式和冷壁方式CVD；4)按照反应激活方式，可分为热激活和等离子体激活CVD。上述各过程依次进行，最慢的步骤限定了反应速率。最关键的问题涉及到反应室里的化学反应和反应室里的气体流动。PECVD的的原理：利用等离子体中的高能电子，把参与CVD反应气体分子加以解离，并在晶片表面上与其它气体分子发生化学反应，在较低的温度下产生所需固态沉积物的一种CVD技术。原因：1)由于辉光放电等离子体中有高密度的电子；2)电子气温度比普通气体分子温度高10-100倍，同时离子温度仅在室温附近(如日光灯管)优点：反应温度低、阶梯覆盖能力良好、低应力及理想的电性能，适于金属层间介质及钝化保护层的淀积。反应能量来源于RF等离子体，同时等离子体也使反应物质的表面扩散长度增加，从而改善厚度均匀性和台阶覆盖；通过调配等离子体功率，可以控制轰击的能量，从而调整薄膜内应力比较PECVD与LPCVD的优缺点等离子体等离子体的产生:反映腔抽真空，充；加高压电场，气体被击穿；气体离化，产生离子和自由电子；电子向阳极加速运动，离子；向阴极运动，离子与阴极碰撞；再产生大量二次电子；二次电子与中性气体分子碰撞，再产生大量离子和电子，从而维持等离子体带电离子轰击靶面的结果：离子能量很低时，被反弹回来；能量小于10eV的离子被吸附在靶表面，以声子（热）形式释放能量，表面原子迁移损伤；能量大于10KeV的轰击离子被嵌入靶材料中，改变衬底的原子排列结构离子注入；当离子能量处于上述两者之间（100ev5kev），能量传递仅限于表面几层原子层，引起原子移动，并通过断裂化学键使表面靶原子脱离表表面。进入空间溅射Chapter 7外延EpitaxyChapter8刻蚀刻蚀的定义etching通过物理和或化学方法将下层材料中没有被上层掩蔽膜材料（如光刻胶）掩蔽和保护的部分去除掉的过程，从而在下层材料上获得与掩蔽图形完全对应的图形。湿法腐蚀的优缺点Wet etching优点：设备简单、成本低、产量高、，具有很好的刻蚀选择比、重复性好；缺点：各向同性、钻蚀严重，对图形控制性较差，安全性、洁净性差。干法刻蚀定义（机理）、优缺点及分类 优点：刻蚀剖面是各向异性，具有非常好的恻壁剖面控制，选择性好；可控性、灵活性好，操作安全、易实现自动化；最小的光刻胶脱落或黏附问题；好的片内、片间、批次间的刻蚀均匀性；较低的化学制品使用和处理费用。缺点：成本高、设备复杂；有“再淀积”现象，某些化学气体具毒性或腐蚀性。三种Dry etching的原理及优缺点、应用definition and categorization of dry etching.干法刻蚀分类及主要区别：1、物理性刻蚀（溅射刻蚀）机理：是利用辉光放电将惰性气体例如氩气（Ar），解离成带正电的离子，再利用偏压将离子加速，轰击被刻蚀物的表面，并将被刻蚀物材料的原子击出。整个过程完全是物理上的能量转移，所以称为物理性刻蚀。特点：纯粹的物理机械过程，电场定向，对所有材料 都可实现强的各向异性刻蚀。2、化学性刻蚀（等离子体）n利用等离子体中的化学活性原子团，与被刻蚀材料发生化学反应，实现刻蚀目的。特点：主要依靠化学反应进行刻蚀，选择性好，离子的能量很小，各向异性差。对基底的损伤小，多片处理模式3、物理化学性刻蚀（反应离子刻蚀）：物理性的离子轰击和化学反应结合实现的刻蚀，特点：选择比较高；各向异性较好；.刻蚀速率较快4、高密度等离子体刻蚀（HDP）采用ECR、ICP等高密度等离子体源来取代传统的RIE。特点：1利用交叉的电场和磁场电子在等离子体中的行程 电子和原子间碰撞 等离子体中自由基和离子的密度2.使用额外的RF电源给硅片提供衬底偏压，以控制离子轰击能量。等离子体（Plasma）是指产生了部分电离现象的气体Chapter 9金属化互联、多层布线与平坦化技术VLSI中的铝膜Al/Si接触中的尖刺现象及解决办法（Al spiking junction）电迁移现象及改善办法(Electro-migration)Al spiking junction尖刺现象：硅在铝中有可观溶解度这一物理现象，将引起集成电路Al/Si接触中的一个重要问题，那就是尖刺现象。由于硅在接触孔内并不是均匀消耗的，实际情况往往是只通过几个点上消耗Si，因此有效面积远远小于接触孔面积，所以消耗的硅的厚度将远远大于均匀消耗深度。这样Al就在某些接触点象尖刺一样楔进到硅衬底中，从而使pn节失效。How to suppress spiking junction尖刺现象解决办法AL-阻挡层结构（Al/TiN/CoSi2三层结构）要求：在典型的热处理温度下，铝和硅在阻挡层金属中的扩散速率必须很小，阻挡层金属的导电性好，而且与硅和互连金属之间的粘附性好。CoSi2欧姆接触材料；TiN阻挡层，不让硅向铝中扩散，克服尖刺。Electro-migration电迁移现象定义：金属化引线中的电迁移现象是一种在大电流密度作用下的质量输运现象，当直流电流流过金属薄膜时，导电电子与金属离子将发生动量交换，使金属离子沿电子流方向迁移。How to suppress Electro-migration to improve metal contact?电迁移现象克服办法：电子束蒸发代替溅射，或淀积时增加衬底温度可增大晶粒尺寸，使单位截面的晶粒边界减少。用Al-Cu合金和Al-Si-Cu合金代替铝。铜原子在多晶状Al的晶粒边界处分凝，阻止Al原子迁移。三层夹心结构（Al/TiAl3/Al）在二层铝薄膜之间增加一个约500埃的过渡金属层，经400退火一小时后，形成金属间化合物，可作为扩散阻挡层，防止空洞穿通，并降低铝在晶粒间界的扩散系数。结合尖刺现象克服办法，一般采用Al-TiN-TiSi2结构，既可形成良好的欧姆接触，又能抑制两种不好的现象发生。平坦化技术Planarization（SOG和CMP定义及特点）平坦化技术：SOG是一种局部平坦化工艺，利用旋转涂覆的方法，把一种溶于溶剂内的介电材料涂覆在硅片上；经涂布的介电材料可以随着溶剂而在晶片的表面流动，很容易填入硅片上的凹槽内，经过适当的热处理以去除溶剂后，可以达到填补沉积介电层凹陷区域的局部平坦化的效果。（原理参见课本p304）CMP（Chemical Machine Polishing）化学机械抛光是唯一一种能够提供硅片全面平坦化的工艺。（原理参见课本p305）SOG的缺点：易造成微粒（SOG本身的残留物，靠工艺及设备改善）；有龟裂及剥离的现象（针对材料本身及工艺改进）；有残余溶剂“释放”的问题(来自未经完全固化的SOG内剩余溶剂及水汽。在固化后，增加一道残余溶剂去除的处理步骤)；SOG工艺所达成的平坦化，只是一种局部的平坦化。平坦度与原表面结构相关，不适用于长距离的凹槽。随着金属线条之间的间距增加，SOG的平坦化效果会下降。CMP工艺的几个特点：抛光不只是通过研浆与硅片表面的，摩擦来完成的，CMP与机械摩擦是完全不同的，因此可以避免抛光过程中对介电层表面的机械损伤；硅片的表面状态和研浆溶液的PH值都影响氢化学键的形成，打破不同的化学键需要不同的条件，因此抛光研浆对抛光速率有很大的影响。研浆颗粒的尺寸和成分对抛光速率影响很大，一般用于SiO2抛光的普通研浆中含有10-90纳米尺寸的硅氧化物颗粒，而含有铈氧化物颗粒的抛光研浆的抛光速率是目前所知最高的。钨插塞：钨插塞（栓塞）：Tungsten Plug，用金属钨制作的用于连接两层金属的中间金属层为什么选择钨制作插塞？钨可以用CVD方法制备，且台阶覆盖性很、好钨的熔点高、热膨胀系数与硅相当、钨的导电性能良好平坦化工艺分类：牺牲氧化层回刻法、回流法、旋涂玻璃法epitaxy外延定义：外延是指在单晶衬底上，按照衬底晶向生长单晶薄膜的工艺过程。外延的类型：硅的气相外延（VPE）：利用硅的气态化合物，在加热的硅衬底表面与氢发生反应或自身发生热分解，还原生成硅，硅原子按照衬底晶向成核，长大以单晶形式沉积在硅衬底表面的过程。很好控制薄膜厚度、杂质浓度等，占主导地位，缺点必须高温进行（加重了扩散效应和自掺杂）。液相外延(LPE)：应用于族化合物的外延层。固相外延(SPE)：在离子注入后的退火过程得到应用（高剂量的离子注入后，使注入区变为非晶体，这个非晶区可以在低温退火过程中通过固相外延变为晶体）。分子束外延：超高真空蒸发。其它外延：RTCVD外延、UHVCVD外延、离子束外延等等习题：氧化1、某些工艺需要1000的栅氧化层。已经确定要在1000C下进行干氧氧化。如果没有初始氧化层，氧化要做多长时间？分析：干氧没有初始氧化层，所以