集成电路制造技术复习笔记——目录
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2023-05-15
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
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...
2023-05-29
集成电路制造技术复习笔记：第五章
扩散 扩散机构 扩散是物质内质点运动的基本方式，当温度高于绝对零度时，任何物系内的质点都在作热运动。 杂质在半导体中的扩散是由杂质浓度梯度或温度梯度（物体中两相的化学势不相等）引起的一种 使杂质浓度趋于均匀的定向运动 。 扩散是一种传质过程，宏观上表现出物质的定向迁移。 扩散是一种自然现象，是微观粒子热运动的形式，结果使其浓度趋于均匀。 填隙式扩散（Interstitial） 常见杂质：Na、K、Li、H、AR 替位式扩散（Substitutional） 常见杂质：As，Al，Ga，Sb，Ge 替位原子的运动一般是以近邻处有空位为前题。 室温下，替位式扩散跳跃率约每1045年一次。 B，P，一般作为替代式扩散杂质，实际情况更复杂，包含了硅自间隙原子的作用，称填隙式或推填式扩散。 填隙-替位式扩散 许多杂质既可以是替位式也可以是间隙式溶于晶体的晶格中，并以间隙-替位式扩散，即所谓双扩散机制。 这类扩散杂质的跳跃率随空位和自填隙等缺陷的浓度增加而迅速增加。 常见杂质：大多为过渡元素，如Au、Fe、Cu、Pt 晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程 固体扩散的基本特点 固体中...
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...
2023-06-01
集成电路制造技术复习笔记：第十二章
工艺集成 金属化与多层互连 金属化材料可分为三大类: 互连材料 接触材料 MOSFET栅电极材料 布线技术 电迁移现象：在大电流密度作用下金属化引线的质量输运现象。 金属化引线的电迁移现象，在负极附近易形成空洞,正极附近易形成小丘。 多层互联 双大马士革法 [{"url":"https://webp.esing.dev/img/ch12工艺集成%20-%200027_2023-6-1_0931_jkkj6xw4re.png","alt":"","title":""},{"url":"https://webp.esing.dev/img/ch12工艺集成%20-%200028_2023-6-1_0931_cjqljg0liq.png","alt":"","title":""},{"url":"https://webp.esing.dev/img/ch12工艺集成%20-%200029_2023-6-1_0931_ibiwfdvd33.png","alt":"","title":""},{"url":"https://webp.esing.dev/img/ch12...
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) ...
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