二極管介紹與生產(chǎn)工藝課件(編輯修改稿)
2025-03-31 02:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 源變壓器、四只整流二極管和負(fù)載電阻組成 ?橋式整流電路利用交流輸入整個(gè)周期，變壓器利用率高， ?輸出電壓為半波整流的兩倍，輸出電壓的脈動(dòng)大大減少。 ?廣泛用于家用電器、儀器儀表、通信設(shè)備、電力控制等方面。 ?當(dāng) U2正半周變壓器二次繞組電壓 A正 B負(fù) VD1 VD3導(dǎo)通， VD2和 VD4截止，電流 Io1經(jīng) VD RL和VD3在 RL輸出 Uo,圖 (a) ?當(dāng) U2負(fù)半周變壓器二次繞組電壓 B正 A負(fù) VD2 VD4導(dǎo)通， VD1和 VD3截止，電流 Io2經(jīng) VD RL和VD4在 RL輸出 Uo,圖 (b) ?電壓 U2一個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載 RL上均有電流流過(guò) U2 Uo U2 (a) (b) 二極管構(gòu)造分類 二極管構(gòu)造分類 二 極管整流電路 13 二極管構(gòu)造分類 二極管構(gòu)造分類 二極管生產(chǎn)工藝流程 前期半導(dǎo)體擴(kuò)散 中期制造成型 后期打印包裝 。熱氧化 。擴(kuò)散 。 LPCVD 。合金 。清洗 。沾污測(cè)試 。焊接 。酸洗 。模壓 。印字 。機(jī)包 。外揀 。包裝 14 169。 US I. All rights reserved. 二極管構(gòu)造分類 二極管構(gòu)造分類 半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝 擴(kuò)散區(qū)域按工藝分，主要有熱氧化、擴(kuò)散、 LPCVD、合金、清洗、沾污測(cè)試等六大工藝 熱氧化工藝 介紹 熱氧化法是高溫下（ 900℃ 1200℃ ）使硅片表面形成二氧化硅膜方法。常用雜質(zhì) (硼 ,磷 ,砷等 )在氧化層中的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于在硅中的擴(kuò)散系數(shù)，因此氧化層具有阻擋雜質(zhì)向半導(dǎo)體中擴(kuò)散的能力。利用這一性質(zhì)，在硅上的二氧化硅層上刻出選擇擴(kuò)散窗口，則在窗口區(qū)就可以向硅中擴(kuò)散雜質(zhì)，其它區(qū)域被二氧化硅屏蔽，沒(méi)有雜質(zhì)進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)對(duì)硅的選擇性擴(kuò)散，從而導(dǎo)致了硅平面工藝的誕生。 15 ?.熱氧化方法介紹 干氧氧化 氧分子以擴(kuò)散的方式通過(guò)氧化層到達(dá)二氧化硅 硅表面，與硅發(fā)生反應(yīng)，生成一定厚度的 二氧化硅層 。 干氧氧化化學(xué)反應(yīng)式： Si+O2 == SiO2 干氧化制作的 SiO2結(jié)構(gòu)致密，均勻性重復(fù)性好，掩蔽能力強(qiáng)，對(duì)光刻膠的粘附性較好，但生長(zhǎng)速率 慢；較用于高質(zhì)量氧化，如柵氧等。 二極管構(gòu)造分類 二極管構(gòu)造分類 半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝 濕氧氧化 反應(yīng)氣體中包括 O2和 H2O ，實(shí)際是兩種氧化結(jié)合使用。 濕氧氧化化學(xué)反應(yīng)式： H2+O2==H2O H2O+Si == SiO2+2H2 Si+O2 == SiO2 濕氧氧化生長(zhǎng)速率介于干氧氧化和水汽氧化間；通過(guò) H2和 O2流量比例調(diào)節(jié) O2和 H2O分壓比，調(diào)節(jié)氧化速率。為了安全， H2/O2比例不可超過(guò) 。濕氧化的氧化層對(duì)雜質(zhì)掩蔽力以及均勻性均滿足工藝要求，氧化速率比干氧氧化明顯提高，因此在厚層氧化中得到較廣泛應(yīng)用。 16 169。 US I. All rights reserved. 摻氯氧化 氧化氣體中摻入 HCl或 DCE（ C2H2Cl2） 后，氧化速率及氧化層質(zhì)量都有提高。兩方面解釋速率變化原因，其一：摻氯氧化時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物有 H2O，加速氧化；其二：氯積累在 SiSiO2界面附近，氯與硅反應(yīng)生成氯硅化物，氯硅化物穩(wěn)定性差，在有氧情況下易轉(zhuǎn)變成 SiO2，氯成為氧與硅反應(yīng)催化劑。并且氧化層質(zhì)量大有改善。熱氧化過(guò)程中摻入氯會(huì)使氧化層中含有一定量氯原子，可以減少鈉離子沾污，鈍化 SiO2擊穿特性，提高半導(dǎo)體器件可靠性和穩(wěn)定性。大多干氧氧化都含有摻氯氧化。 二極管構(gòu)造分類 二極管構(gòu)造分類 半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝 水汽氧化 生長(zhǎng)速率快，但結(jié)構(gòu)疏松，掩蔽能力差，有較多缺陷。 水汽氧化化學(xué)反應(yīng)式： 2H2O+Si == SiO2+2H2 其對(duì)光刻膠的粘附性較差，一般不采用此方法。 17 ?.熱氧化方法介紹 二極管構(gòu)造分類 二極管構(gòu)造分類 半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝 擴(kuò)散 工藝 介紹 擴(kuò)散技術(shù)控制半導(dǎo)體中特定區(qū)域內(nèi)雜質(zhì)的類型、濃度、深度，是半導(dǎo)體器件生產(chǎn)的主要技術(shù)之一。 ?.擴(kuò)散機(jī)構(gòu) 替位式擴(kuò)散機(jī)構(gòu) 這種雜質(zhì)原子或離子大小與 Si原子差別不大，沿著硅晶體內(nèi)晶格空位跳躍前進(jìn)擴(kuò)散，雜質(zhì)原子擴(kuò)散時(shí)占晶格格點(diǎn)正常位置，不改變?cè)瓉?lái)硅材料晶體結(jié)構(gòu)。硼、磷、砷等是此種方式。 填隙式擴(kuò)散機(jī)構(gòu) 這種雜質(zhì)原子大小與 Si原子差別較大，雜質(zhì)原子進(jìn)入硅晶體后，不占晶格格點(diǎn)正常位
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