段輝高-2-半導(dǎo)體中的材料、硅片制作流程-全文預(yù)覽
【正文】 直拉法的一個缺點： 坩堝中的氧進(jìn)入晶體 。 ? 收尾 結(jié)束單晶生長。 ? 縮晶 在籽晶與生長的單晶棒之間縮頸，晶體最細(xì)部分 直徑只有 23mm，獲得完好單晶。 31 晶 圓制備 （ 2） 晶體生長 ① 直拉法 — Czochralski法 （ CZ法 ） 方法 在坩堝中放入多晶硅 ， 加熱使之熔融 ， 用一個夾頭夾住一塊適當(dāng)晶向的 籽晶 ， 將它懸浮在坩堝上 ， 拉制時 ， 一端插入熔體直到熔化 ， 然后再緩慢向上提拉 ， 這時 在液 固界面經(jīng)過逐漸冷凝就形成了單晶 。 22 幾種常見半導(dǎo)體材料的主要特性 參數(shù) 23 更多半導(dǎo)體 有機(jī)半導(dǎo)體 非晶半導(dǎo)體 24 第三章 硅片（晶圓）制造流程 25 26 晶 圓 制備的四個步驟 A： 礦石到高純氣體的轉(zhuǎn)變 （ 石英砂冶煉制粗硅 ） B： 氣體到多晶的轉(zhuǎn)變 C： 多晶到單晶 ， 摻雜晶棒的轉(zhuǎn)變 （ 拉單晶 、 晶體生長 ） D： 晶棒到晶圓的制備 ?芯片制造的第一階段：材料準(zhǔn)備 ?芯片制造的第二階段：晶體生長和晶圓制備 27 晶 圓制備 （ 1） 獲取多晶 ① 冶煉 SiO2 + C → Si + CO↑ 得到的是冶金級硅 ， 主要雜質(zhì)： Fe、 Al、 C、 B、 P、 Cu要進(jìn)一步提純 。人們可以用三種或四種 元素 人工合成混晶半導(dǎo)體薄層單晶材料，調(diào)節(jié)這些元素的比例就可以得到所想要的 不同 禁帶寬度和不同晶格常數(shù)，稱此為 能帶工程 。 20 ——SiC、 GaN ? 碳化硅 原子束縛能力非常強(qiáng)，禁帶寬度很寬，機(jī)械硬度也很高，在 20世紀(jì)80年代 人們逐步掌握了碳化硅晶體的生長技術(shù)后， 90年代用于藍(lán)光發(fā)光材料，同時以 碳化 硅材料為基礎(chǔ)的電力電子器件和微波功率器件也相繼問世 。禁帶寬度和臨界擊穿場強(qiáng)也比硅高，因此是制造高頻 電子器件的 理想材料。 ? 硅 具有很多優(yōu)點，地球上儲量豐富，易于提純，熱穩(wěn)定性好，在表面可生長 質(zhì)量 很高的二氧化硅層，工作溫度可達(dá) 160℃ 。 P型硅 —— 在本 征硅中 摻入三價雜質(zhì) 元素（例如 硼 、 鎵 、 銦），主要載流子為空穴 。 15 摻雜硅 在 本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化 。 14 純硅 純硅是指沒有雜質(zhì)或者其他物質(zhì)污染的本征硅。 11 硅的晶體結(jié)構(gòu) 109186。這個禁帶寬度允許電子在獲得能量時從價帶躍遷到導(dǎo)帶。 銅是優(yōu)質(zhì)金屬導(dǎo)體的一個例子，逐漸被引入到硅片制造中取代鋁充當(dāng)微芯片上不同器件之間的互連材料。 圖 NaCl的離子鍵 5 共價鍵 不同 元素的原子共有價電子形成的粒子鍵，原子通過共有電子來使價層完全填充變得穩(wěn)定。第二章 半導(dǎo)體材料特性 1 提綱 2 原子結(jié)構(gòu) 化學(xué)鍵 材料分類 硅 可選擇的 半
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