集成電路基本工藝ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 18:03本頁面
【正文】 蝕 RIE等 RIE發(fā)生在反應(yīng)爐中 ， 基片(晶圓 )被放在一個已被用氮?dú)馇逑催^的托盤上 ， 然后 ， 托盤被送進(jìn)刻蝕室中 ， 在那里托盤被接在下方的電極上 。 刻蝕氣體通過左方的噴口進(jìn)入刻蝕室 。 RIE的基板是帶負(fù)電的 。 正離子受帶負(fù)電的基板吸引 ， 最終以近乎垂直的方向射入晶體 ， 從而使刻蝕具有良好的方向性 。 43 反應(yīng)離子刻蝕 RIE 第 3章 IC制造工藝 外延生長 掩膜制作 光刻原理與流程 氧化 淀積與刻蝕 摻雜原理與工藝 44 關(guān)心每一步工藝對器件性能的影響，讀懂PDK，挖掘工藝潛力。 摻雜原理與工藝 摻雜目的 摻雜的目的是以形成特定導(dǎo)電能力的材料區(qū)域 ,包括 N型或 P型半導(dǎo)體層和絕緣層 。 是制作各種半導(dǎo)體器件和IC的基本工藝 。 ? 經(jīng)過摻雜 ， 原材料的部分原子被雜質(zhì)原子代替 。 材料的導(dǎo)電類型決定于雜質(zhì)的化合價 ? 摻雜可與外延生長同時進(jìn)行 ， 也可在其后 ， 例如 ， 雙極性硅 IC的摻雜過程主要在外延之后 ， 而大多數(shù) GaAs及 InP器件和 IC的摻雜與外延同時進(jìn)行 。 45 熱擴(kuò)散是最早也是最簡單的摻雜工藝 ， 主要用于 Si工藝 。 施主雜質(zhì) （ 五價元素 )用 P， As， 受主雜質(zhì) （ 三價元素 )可用 B。 要減少少數(shù)載流子的壽命 ， 也可摻雜少量的 Au。 Si02隔離層常被用作熱擴(kuò)散摻雜的掩膜 。 擴(kuò)散過程中 ， 溫度與時間是兩個關(guān)鍵參數(shù) 。 在生產(chǎn)雙極型硅 IC時 ， 至少要 2次摻雜 ， 一次是形成基區(qū) ， 另一次形成發(fā)射區(qū) 。 在基片垂直方向上的摻雜濃度變化對于器件性能有重要意義 。 46 離子注入技術(shù)是 20世紀(jì) 50年代開始研究 ， 70年代進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段的 。 隨著 VLSI超精細(xì)加工技術(shù)的進(jìn)展 ， 現(xiàn)已成為各種半導(dǎo)體摻雜和注入隔離的主流技術(shù) 。 47 離子注入機(jī) 離子注入機(jī)包含離子源 ， 分離單元 ， 加速器 ，偏向系統(tǒng) ， 注入室等 。 48 離子注入機(jī)工作原理 ? 首先把待摻雜物質(zhì)如 B， P， As等離子化， ? 利用質(zhì)量分離器 (Mass Seperator)取出需要的雜質(zhì)離子。分離器中有磁體和屏蔽層。由于質(zhì)量，電量的不同，不需要的離子會被磁場分離，并且被屏蔽層吸收。 ? 通過加速管，離子被加速到一個特定的能級，如 10?500keＶ。 ? 通過四重透鏡，聚成離子束，在掃描系統(tǒng)的控制下，離子束轟擊在注入室中的晶圓上。 ? 在晶圓上沒有被遮蓋的區(qū)域里，離子直接射入襯底材料的晶體中，注入的深度取決于離子的能量。 ? 最后一次偏轉(zhuǎn) (deflect)的作用是把中性分離出去 ? faraday cup的作用是用來吸收雜散的電子和離子． 49 注入法的優(yōu)缺點 ? 優(yōu)點： – 摻雜的過程可通過調(diào)整雜質(zhì)劑量及能量來精確的控制 ， 雜質(zhì)分布的均勻 。 – 可進(jìn)行小劑量的摻雜 。 – 可進(jìn)行極小深度的摻雜 。 – 較低的工藝溫度 ， 故光刻膠可用作掩膜 。 – 可供摻雜的離子種類較多 ， 離子注入法也可用于制作隔離島 。在這種工藝中 ， 器件表面的導(dǎo)電層被注入的離子 （ 如Ｏ +） 破壞 ， 形成了絕緣區(qū) 。 ? 缺點： – 費(fèi)用高昂 – 在大劑量注入時半導(dǎo)體晶格會被嚴(yán)重破壞并很難恢復(fù) 50 本章練習(xí)題 1. 寫出掩模在 IC制造過程中的作用，比較整版掩模和單片掩模的區(qū)別，列出三種掩模的制造方法。 2. 寫出光刻的作用，光刻有哪兩種曝光方式？ 3. 說出半導(dǎo)體工藝中摻雜的作用，舉出兩種摻雜的方法并比較其優(yōu)缺點。 5
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