【正文】 將石英管高溫加熱至 1000℃ 以上，通入氧氣。物理性質(zhì) 惰性材料，在室溫相當(dāng)寬的范圍內(nèi)，性能十分穩(wěn)定；電阻率非常高，熱氧化的 SiO2 薄膜為 1015 歐姆 216。 可作為 MOS器件的絕緣層，柵極氧化層216。選擇性擴(kuò)散前均要進(jìn)行氧化，在晶片的表面生長二氧化硅薄膜。晶片尺寸越大技術(shù)難度就越高目前晶片尺寸在 150 ~ 300 mm ( 6~ 12 inch )相應(yīng)的生產(chǎn)線為 12 inch。第三章階段三： 1960年， 硅平面工藝 是 半導(dǎo)體器件制造技術(shù)最重要的里程碑。 金屬層制備工藝167。 擴(kuò)散摻雜工藝167。第三章 集成電路制造工藝 第三章第三章 集成電路的核心是半導(dǎo)體器件 ,包括：電阻 ,電容 , 電感 , 二極管 , 三極管 , 結(jié)型場效應(yīng)晶體管 , MOS場效應(yīng)晶體管 ....... 特點(diǎn)： 不同類型的半導(dǎo)體區(qū)域和它們之間一個或多個 PN結(jié)組成半導(dǎo)體器件 生產(chǎn)工藝 的基本原理 根據(jù)電路設(shè)計要求，在半導(dǎo)體材料不同區(qū)域形成不同導(dǎo)電區(qū)域 (P型以及 N型 )進(jìn)而形成一個或多個 PN結(jié) .第三章167。 光刻工藝167。 隔離工藝技術(shù)167。綜合了 擴(kuò)散技術(shù) 和 二氧化硅掩膜技術(shù)二氧化硅能有效抑制大部分施主和受主雜質(zhì)的擴(kuò)散，可以選擇性地進(jìn)行擴(kuò)散 ，得到不同的 P(N)區(qū)域。 硅片第三章第三章第三章167。 把不需擴(kuò)散的區(qū)域用一定厚度的 SiO2 保護(hù)起來。 用作集成電路中的 隔離 介質(zhì)和 絕緣 介質(zhì)。 對器件表面起 保護(hù)鈍化 作用。 厘米， 是很好的絕緣材料，高介電常數(shù)。石英管加熱器硅片 石英舟氧氣法氧化： 干法氧化，濕法氧化第三章高溫下，硅與水汽和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2. 濕法氧化 Si（固體） + 2H2O → SiO 2（固體） + 2H2 濕氧氧化速率快， 水的擴(kuò)散系數(shù)大于氧氣 。激活方式：加熱、等離子體、紫外光、激光等產(chǎn)生高溫多晶硅、氮化硅、氧化物、碳化物等多種無機(jī)薄膜制備氧化硅時：硅烷與氧的反應(yīng)第三章8001000℃102 Pa 產(chǎn)量大，膜厚均勻600700℃ 射頻電場， 200400℃第三章第三章三 . SiO2薄膜的要求和檢測方法? SiO2薄膜的要求 表面：表面厚度均勻、表面致密、無斑點(diǎn)、無白霧? SiO2薄膜的厚度測量 表面觀察法 (TEM)、干涉法、橢圓激光偏振法等。? 柵氧化層厚度越薄，則 漏電和擊穿 問題越嚴(yán)重，所以需要 開發(fā) 高介質(zhì) 的柵氧化層材料。 　167。第三章擴(kuò)散結(jié)深ND為樣品中原來的摻雜濃度t2t3t1 t2 t3t1NsxNxX j 1 X j2 X j3X j 《 X j2 《 X j3第三章二 . 常用的擴(kuò)散方法擴(kuò)散方法：液態(tài)、固態(tài)、氣態(tài)等在平面擴(kuò)散工藝中最常用的是 液態(tài)源 擴(kuò)散第三章1. 液態(tài)源擴(kuò)散源瓶N2特點(diǎn)：控制擴(kuò)散 T, 擴(kuò)散 t, 氣體流量，來控制摻雜量。? 主要用來控制結(jié)深第三章4. 雙溫區(qū)銻擴(kuò)散 擴(kuò)散爐分兩恒溫區(qū) 雜質(zhì)源放在 低溫 區(qū)（ 950℃ ）以控制雜質(zhì)蒸氣壓 硅片放在 高溫 區(qū)（ 1250℃ ）滿足擴(kuò)散條件加熱器氮?dú)獗Ｗo(hù)攜帶 Sb2O3蒸汽進(jìn)入高溫擴(kuò)散區(qū)。 離子注入摻雜方法 第三章適用于結(jié)深小于 1微米的平面工藝摻雜原子經(jīng)離化變成帶電的雜質(zhì)離子電場 (104106)eV轟擊半導(dǎo)體基片第三章離子注入摻雜分兩步： 離子注入 退火再分布離子注入深度 較淺， 濃度 較大 ，必須熱處理使雜質(zhì)向半導(dǎo)體體內(nèi)重新分布。 ? 同一平面內(nèi)的雜質(zhì) 均勻度 可保證在 177。? 注入不受雜質(zhì)在襯底材料中溶解度限制，各種元素均可摻雜。 光刻工藝光刻 : 利用光的作用把掩模版（光刻版）上的圖形轉(zhuǎn)換到 晶 片 上的過程。第三章涂膠、前烘 曝光 顯定影堅膜 去膠 光刻工藝基本流程 腐蝕第三章前烘顯、定影掩膜版 對準(zhǔn)、曝光 紫外光 去膠 涂膠 光刻膠 晶片清洗 SiO2堅膜（后烘） 腐蝕 光刻基本流程第三章 2. 光刻 涂膠 采用 旋轉(zhuǎn)涂膠 技術(shù)對晶片進(jìn)行涂膠。除初次光刻外，其它次光刻必須要與 前幾次光刻圖形嚴(yán)格套準(zhǔn) ，不能偏差絲毫。第三章Dry etch of Si 刻蝕分為兩類 : 濕法刻蝕 ： 各向同性 刻蝕法，簡單方便、效率高，但存 在 橫向腐蝕 問題。? 是 各向異性 刻蝕技術(shù)，在被刻蝕區(qū)域內(nèi)，各方向上刻蝕速度不同。? 通常 SiO2采用濕法刻蝕技術(shù)，有時金屬鋁也采用濕法刻蝕技術(shù)。新光刻技術(shù) 根據(jù)波長 越小 光刻出的線條寬度 越細(xì) ，縮小特征尺寸關(guān)鍵在于 改進(jìn)光源 ，盡可能用 波長短 的光源。 主要缺點(diǎn)：效率低，設(shè)備貴。? 外延生長通過控制反應(yīng) 氣流中的雜質(zhì)含量 可方便調(diào)節(jié)外延層中的 雜質(zhì)濃度 ，不依賴于襯底中的雜質(zhì)種類與摻雜水平。 2. 氣相外延生長 VPE 反應(yīng)管 線圈氣體入口氣流 ? 石墨板? 氣相 四氯化硅 在加熱的硅襯底表面與 氫氣反應(yīng)還原出 硅原子 淀積在表面上。? MBE系統(tǒng)基本要求： 超高真空 1010 ~ 1011 τ， 加熱后轟擊準(zhǔn)備 沉積 物質(zhì)形成分子流，在襯底表面淀積生長單晶層，生長速率 ~ ?生長速度慢，設(shè)備昂貴，外延質(zhì)量好，實施監(jiān)控厚度、摻雜濃度和生長質(zhì)量。第三章 電遷移現(xiàn)象 鋁是 多晶 結(jié)構(gòu)，電流通過時鋁原子受電子作用 沿晶粒邊界向高電位端遷移 ，使此處出現(xiàn)原子堆積形成 小丘 導(dǎo)致相鄰金屬線斷路，低電位處出現(xiàn) 空洞 導(dǎo)至開路。? 銅 抗電遷移，鑲嵌技術(shù)解決了銅刻蝕的問題。 第三章 真空蒸發(fā)鍍膜真空蒸發(fā)鍍膜 :? 提高溫度熔解并蒸發(fā)材料。? 較容易控制膜厚。為形成良好的 歐姆接觸 還要進(jìn)行 合金化 處理。 第三章167。 隔離技術(shù) 首要問題 : 采用 隔離技術(shù) 將元器件分離 ,進(jìn)行電學(xué)上的隔離。 表面平坦化216。 pn結(jié)對通隔離252。 絕緣物上硅 (SOI技術(shù) )隔離方法：第三章一 . 標(biāo)準(zhǔn) PN結(jié)隔離 — 雙極 IC基本隔離利用 PN結(jié)在反向偏壓下，即處于 反向截止?fàn)顟B(tài) ，對器件之間的電學(xué)隔離 第三章N