集成电路制造技术复习笔记：绪论
集成电路制造技术特点
超净室
超净室是指：一定空间范围内，室内空气中的微粒、有害气体、细菌等污染物被排除，其温度、洁净度、压力、气流速度和气流分布、噪声振动以及照明、静电等被控制在某一范围内的工作环境。第一章
超纯材料
纯度达到99.999999999%(11个9)以上，记为11N。
ppb: 十亿分之一
ppm: 百万分之一
本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明来源 Esing的小站！
相关推荐
2023-05-29
集成电路制造技术复习笔记：第六章
概述 将离化后的离子在强电场的加速作用下，注射进入靶材料的表层，以改变材料表层的物理或化学性质的工艺称为离子注入。 离子注入特点 优点 浓度与分布可精确控制 同一平面杂质分布非常均匀 不受固溶度限制 纯度高 低温过程 横向效应比气相扩散小得多 可防止玷污，自由度大 缺点 会产生缺陷，甚至非晶化 设备相对复杂、价格昂贵 有不安全因素，如高压、有毒气体 离子注入过程是一个非平衡过程，高能离子进入靶后不断与原子核及其核外电子碰撞，逐步损失能量，最后停下来。停下来的位置是随机的，大部分不在晶格上，因而没有电活性。 离子注入原理 核碰撞 选取电子屏蔽函数：f(ra)=arf(\frac{r}{a})=\frac{a}{r}f(ar)=ra 电子碰撞 电子碰撞指的是注入离子与靶内自由电子及束缚电子之间的碰撞。 注入离子和靶原子周围电子云通过库仑作用，使离子和电子碰撞失去能量，而束缚电子被激发或电离，自由电子发生移动。 注入离子在靶中分布 注入离子在靶内受到的碰撞是随机的，所以杂质分布也是按几率分布的。 离子进入非晶层的分布接近高斯分布。 单晶靶中的沟道效应 沟道...
2023-05-17
集成电路制造技术复习笔记：第一章
硅衬底 硅作为半导体材料的优点 硅在地壳中含量充分，仅次于氧，质量占27.72%；基本原料大量存在，易于获得； 二氧化硅对于器件有很好保护作用； 硅密度相对较小，硅单晶密度只有2.33g/cm3，只有锗或砷化镓的43.8%； 热导率高、膨胀系数小； 机械性能好； 硅在地壳中含量充分 源材料丰富：沙子（又称石英砂或硅石）是硅在自然界中的主要形式，制备单晶硅的基本材料；大量存在且易于获得，为降低单晶硅材料的成本提供了有力保障。 二氧化硅保护层 氧化硅对于保护硅晶片表面的元器件的结构和性质有着极其重要的作用； 本证氧化硅是硅平面工艺中最主要的单项工艺之一，在集成电路发展过程及现代工艺中都发挥着重要作用。 硅材料的密度相对较小 硅单晶密度只有2.33g/cm3，只有锗或砷化镓的43.8%。 硅微电子产品重量更轻。随着集成电路集成度的增加，芯片面积也越来越大，沉底质量轻就能整体减少整机质量，尤其是在航空航天领域的电子产品。 热导率高、膨胀系数小 硅的热导率可以和金属比拟，钢为1.0W/cm.C, 铝为2.4W/cm； 良好的热导率能够减小生产中由高温工艺给芯片带来的热应力；使用过...
2023-05-27
集成电路制造技术复习笔记：第三章
外延概述 外延(epitaxy)，是指在单晶衬底上，用物理或化学的方法，按衬底晶向生长（排列）单晶薄膜的工艺过程。 新生长的晶体薄膜称为外延层，有外延层的硅片称为（硅）外延片。 与先前描述单晶生长的不同在于外延生长温度低于熔点许多。 外延是在晶体上(不仅指硅)生长晶体，生长出的晶体晶向与衬底晶向相同，掺杂类型、电阻率可不同。 对于异质外延，由于衬底和外延层的材料不同，晶体结构和晶格常数不可能完全匹配，随着外延生长工艺不同，在界面会出现两种情况——应力释放带来界面缺陷，或者在外延层很薄时出现赝晶（pseudomorphic）。 外延工艺用途 硅外延片：用于制作双极型晶体管。 衬底：高掺杂单晶硅 外延层：低掺杂 气相外延 外延原理 硅烷热分解方程式：SiH4→Si+2H2↑SiH_4 \rightarrow Si+2H_2\uparrowSiH4→Si+2H2↑ 表面外延过程 吸附→分解→迁移→解吸 表面外延过程表明外延生长是横向进行的.是在衬底台阶的结点位置发生的。 影响外延生长速率的因素 温度 硅源 反应剂浓度 其他因素： 衬底晶向(110)>(111) ...
2023-05-31
集成电路制造技术复习笔记：第十一章
刻蚀技术 概述 刻蚀是利用化学或者物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。刻蚀的基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形。因此，刻蚀过程中光刻胶层起着有效保护下面的膜层不受浸蚀的作用。 理想刻蚀的特点 各向异性刻蚀,即只有垂直刻蚀,没有横向钻蚀。这样才能保证精确地在被刻蚀的薄膜上复制出与抗蚀剂上完全一致的几何图形； 良好的刻蚀选择性，即对作为掩膜的抗蚀剂和处于其下的另一层薄膜或材料的刻蚀速率都比被刻蚀薄膜的刻蚀速率小得多，以保证刻蚀过程中抗蚀剂掩蔽的有效性，不致因为过刻蚀而损坏薄膜下面的其他材料； 加工批量大，控制容易,成本低，对环境污染少，适用于工业生产。 湿法刻蚀 湿法刻蚀是化学腐蚀，晶片放在腐蚀液中（或喷淋），通过化学反应去除窗口薄膜，得到晶片表面薄膜图形。 三个基本步骤： 反应物质扩散到被刻蚀薄膜的表面。 反应物与被刻蚀薄膜反应。 反应后的产物从刻蚀表面扩散到溶液中，并随溶液排出。在这三个步骤中，一般进行最慢的是反应物与被刻蚀薄膜反应的步骤，也就是说，步骤的进行速率即是刻蚀速率。 优点：对特定薄膜材料的刻蚀速率远远大于对其他材料的刻蚀速率，从而提高刻...
2023-05-31
集成电路制造技术复习笔记：第九章
光刻工艺 概述 光刻(photolithography)就是利用光刻胶的感光性和耐蚀性，在各种薄膜上复印并刻蚀出与掩摸版完全对应的几何图形，以实现选择性掺杂和金属布线的目的。是一种非常精细的表面加工技术，在芯片生产过程中广泛应用。 光刻精度和质量将直接影响器件的性能指标，同时也是影响制造成品率和可靠性的重要因素。 光刻系统的主要指标：分辨率、焦深、对比度、特征线宽控制、对准和套刻精度、产率以及价格。 基本光刻工艺流程 九大步骤：底膜处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、显影检验、刻蚀、去胶、最终检验。 曝光 正胶&负胶： 第十章 坚膜 坚膜温度要高于前烘和曝光后烘烤温度 光刻技术中的常见问题 光刻过程中，常出现浮胶、毛刺、钻蚀、针孔和小岛等缺陷。 浮胶 浮胶就是在显影和腐蚀过程中，由于化学试剂不断侵入光刻胶膜与SiO2或其他薄膜间的界面，所引起的光刻胶图形胶膜皱起或剥落的现象。所以，浮胶现象的产生与胶膜的黏附性有密切关系。 显影时产生浮胶的原因有： 涂胶前基片表面沾有油污，水汽，使胶膜与基片表面粘附不牢。 光刻胶配制有误或胶液陈旧，不纯，胶的光化学反应性能不...
2023-05-28
集成电路制造技术复习笔记：第四章
热氧化 二氧化硅薄膜概述 结构 Si-O四面体网络状结构 理化性质 SiO2是最稳定的硅化物，不溶于水，可以耐较强的腐蚀，但是极易和HF反应。 作为掩膜 作为芯片的钝化和保护膜 作为电隔离膜 作为元器件的组成部分 二氧化硅中的杂质 网络形成杂质：B、P 网络改变杂质：Na、K、Ca 五价P掺入网络，使得网络结构更加疏松； 三价B掺入网络，使得网络结构强度增大。 Na、K、Ca、Ba等碱金属、碱土金属进入，使得网络出现更多孔洞，降低熔点，引起其它性能变化。 二氧化硅掩蔽作用 硅衬底上的SiO2用于掩膜实现定域扩散，要求杂质在SiO2层中的扩散深度小于SiO2本身的厚度。 杂质扩散服从余误差分布形式：A=2erfc−1C(x)CsA=2erfc^{-1}\frac{C(x)}{C_s}A=2erfc−1CsC(x)，erfc−1erfc^{-1}erfc−1为误差函数。 取C(x)Cs=10\frac{C(x)}{C_s}=10CsC(x)=10，则最小厚度为：xmin=4.6DSiO2tx_{min}=4.6\sqrt{D_{SiO_2}t}xmin=4.6D...
评论
![[星港游记] 残月、火星与木星](https://webpn.esing.dev/img/starport.webp)
