微电子复试书目半导体器件基础

1、2013/3/15半导体器件基础3. 半导体器件工艺1。单晶生长2。氧化与薄膜淀积3。扩散与离子注入4。光刻与腐蚀5。集成器件（自学）科学与南京大学1工艺流程（3）工艺流程（1）工艺流程（2）2013/3/15半导体器件基础1。单晶生长南南京京大大学学半导体器件基础Czochralski 直（1）电炉（锅，石墨支托及旋转系统）；（2）晶体拉伸系统（籽晶支托及旋转系统）；（3）环境气氛的。科学与南京大学2半导体器件基础浮动区技术一小的向上缓慢的高温区使相应部分晶体熔化。其中逐渐冷却的部分生长在籽晶上。可获得较Czochralski更纯的晶体，并无来自的沾污。应用于大功率，高压器件中（高阻材料）。

2、南京大学科学与半导体器件基础Bridgman技术双温区电炉：一端：As，温度610C；另一端GaAs，温度1240C。电炉向右的缓慢，温度逐渐降低使晶体沿固液面生长。南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础园片与材料表征圆片（3）： （1）去除两端；（2）磨出主平区及辅平区； 片；（4）磨平；（5）抛光参数：晶向；厚度；厚度的变化；弯曲度科学与南京大学半导体器件基础晶体表征：缺陷：（1）点缺陷；（2）线缺陷；（3）面缺陷；（4）体缺陷科学与南京大学3半导体器件基础。氧化与薄膜沉积热氧化层（栅氧化及场绝缘），介质层（导电层之间的绝缘，扩散及离子注入的图形保护，钝化层），多晶硅（ 栅）及金属

3、薄膜（欧姆接触，低阻互连）南京大学科学与半导体器件基础材料性质：C会有助于缺馅的产生，不利于材料。O会改变材料的电阻率，但处于间隙态的氧有助于增加Si的强度南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础生长机理：Si(solid) + O2 (gas) ® SiO2 (solid)Si(solid) + 2H2O(gas) ® SiO2 (solid) + 2H2 (gas)科学与南京大学4半导体器件基础氧化机理：D2 C k 2 ( t + t )x = 1 + 0- 1 kDC 1C k 较小时间：x 0 ( t + t )C 1较大时间：x 2 DC 0 ( t +

4、t )C 1南京大学科学与半导体器件基础二氧化硅的基本结构：晶体结构与非晶结构南京大学科学与热氧化南京大学半导体器件基础科学与2013/3/15半导体器件基础线性速率常数与晶向，氧化气氛的：科学与南京大学半导体器件基础抛物线速率常数与氧化气氛的，与晶向无关科学与南京大学5半导体器件基础杂质浓度对氧化过程的影响（低温下）：南京大学科学与半导体器件基础干氧氧化厚度与氧化时间的：南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础（）介质膜的沉积，及科学与南京大学半导体器件基础能量增强（较低温沉积）：科学与南京大学6半导体器件基础多晶硅：硅烷的分解。南京大学科学与半导体器件基础二氧化硅及氮化硅： LTCV

5、D：硅烷，氧气及掺杂 (AP和LP，500C以下） ITCVD：TEOS (Si(OC2H5)4的分解(700C)及掺杂HTCVD：SiCl2H2 及N2O南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础薄层多晶硅的方块电阻与粒子注入的：科学与南京大学半导体器件基础金属化：物理气相沉积（蒸发）科学与南京大学7半导体器件基础化学气相沉积：钨，钼，钛等，易大批量及台阶覆盖。铝合金化南京大学科学与半导体器件基础溅射：离子的与轰击南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础电迁移：电流作用下金属的转移。MTF 1 exp E a kTJ 2硅合金化：较低的电阻率和较高的耐温。科学与南京大学半导体器件基

6、础3扩散与离子注入科学与南京大学8半导体器件基础扩散方程与扩散系数：¶ C =¶ 2C=- EDD;D0exp a ¶ t¶ 2 tkT南京大学科学与半导体器件基础（1）扩散机理硅：惰性气氛，P-type，B；N-type，P和As；共溶度：5´1020。砷化镓：As气氛中，P-type，Zn，N-type，S和Se。南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础扩散分布：固定表面浓度固定掺杂剂总量xx 2SC ( x , t ) = C s erfc2C ( x , t ) =-expDtp Dt4 Dt2pSQ ( t ) =CDtC s

7、( t ) =sp Dt科学与南京大学半导体器件基础扩散有关的过程：掺杂剂在二氧化硅中的扩散很慢科学与南京大学9半导体器件基础外延生长所引起的再分布：高速低温的生长有利于减弱南京大学科学与半导体器件基础热氧化引起的再分布：氧化层中的杂质是非电学活性，而硅层中的再分布影响较大。南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础离子注入：科学与南京大学半导体器件基础掺杂分布：科学与南京大学10半导体器件基础退火技术与退火时间：南京大学科学与半导体器件基础无序与退火：激活注入离子并恢复材料原有性能。南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础4 平版印刷与腐蚀1。光学平版印刷（光刻）科学与南京大学11

8、半导体器件基础投影印刷：厘米大小间距。最小可印刷图形：l l = lmNAn sin J南京大学科学与净化间：南京大学半导体器件基础科学与半导体器件基础爆光：最小可印刷图形：l m =l g南京大学科学与2013/3/1512半导体器件基础光刻工序：图形的传递南京大学科学与光刻胶：正胶及负胶南京大学半导体器件基础科学与半导体器件基础光刻胶厚度：依赖于转速。图形与图形台阶的要求南京大学科学与光刻版：软表面材料（大南京大学半导体器件基础）；硬表面材料（小）科学与2013/3/15半导体器件基础光刻与剥离：低温淀积技术科学与南京大学半导体器件基础其它印刷技术：0 . 5 mm（制版）；X光优于0 .

9、 5 mm（版较复杂）；离子束 0 .01 mm（图形掺杂，初期）。科学与南京大学13半导体器件基础X光平版印刷：相比于，批量较大南京大学科学与半导体器件基础平版印刷：可控性，但批量小（数片/小时）南京大学科学与2013/3/15半导体器件基础X光刻过程：可使用胶，类似于光学爆光过程d d边缘模糊图形偏移=aLg L=dr科学与南京大学半导体器件基础离子束平版印刷：较大的质量较小的散射。（散射效应）；X各种技术比较：光学（衍射）；杂的版面）；离子束（束的偏转）。科学与南京大学14半导体器件基础各向同性腐蚀：HF：HNO3 各向异性腐蚀：KOH南京大学科学与半导体器件基础（3）湿化学腐蚀，用于较大。南京大学科学与2013/3/15半导体器件