【正文】 7 參考文獻(xiàn) 1. 集成電路制造技術(shù)，電子工業(yè)出版社，王蔚等著 2. 半導(dǎo)體物理，電子工業(yè)出版社，劉恩科等著 3. 微電子器件物理 4. 半導(dǎo)體材料，科學(xué)出版社，楊樹人等編 。 21 圖 4 基區(qū)掩膜版 20μ m m m 18um 22 圖 5 發(fā)射區(qū)掩膜版 圖 6 接觸孔掩膜版 7μ m 3μ m 23 圖 7 三塊掩膜套準(zhǔn)疊加 6 總 結(jié) 通過這次的課程設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)了三極管設(shè)計(jì)流程的基本知識(shí)，但是由于基礎(chǔ)不好，很多地方都不知道為什么要那樣做，為什么要選取那些參數(shù)，以及選取的這些參數(shù)到最后的結(jié)果有什么影響。 5 版圖 ，最簡(jiǎn)單的晶體生產(chǎn)中至少需要三塊掩膜版，第一塊是基區(qū) 掩膜版（面積是5 5 4=100μ m2），如圖 4；第二塊是發(fā)射區(qū)掩膜版面積是 3 4=30μ m2，如圖 5；第三塊是接觸孔掩膜版（面積是 3 3=6μ m2），如圖 6。 磷擴(kuò)散工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)束。 1將擴(kuò)散后的硅片交光刻工藝，光刻完成后，檢測(cè)擊穿電壓、 β 值 。 1氮?dú)馔瓿珊?，主擴(kuò)散結(jié)束，調(diào)整溫控器降溫 ，氮?dú)饬髁坎蛔儯瑫r(shí)間 30 分鐘。 濕氧完成，開干氧流量計(jì)， 調(diào)整氧氣流量 3 升 /分鐘，并根據(jù)工藝條件確定干氧時(shí)間。同時(shí)關(guān)閉干氧流量計(jì)。 在開始干氧同時(shí)，將濕氧水壺加熱到 9598℃ 。 取出再擴(kuò)散石英舟，將甩干的硅片裝入石英舟，并將石英舟推到恒溫區(qū)。 預(yù)擴(kuò)完成后，拉出石英舟，取出硅片，漂去硼硅玻璃，沖洗干凈后，檢測(cè) R0值。 將清洗干凈、甩干的硅片涂上硼源。本實(shí)驗(yàn)采用液態(tài)源擴(kuò)散，源溫用低溫恒溫槽保持在 5℃ 以內(nèi)。 （ 2）再擴(kuò)散（主擴(kuò)散）：硼再擴(kuò)散為有即源面擴(kuò)散，雜質(zhì)濃度分布方程為： tDxetDQtxN 22 4/2),( ?? ? ，其中 Q 為 擴(kuò) 散 入 硅 片 雜 質(zhì) 的 總 量??? 0 ),( dxtxNQ ， D2為主擴(kuò)散（再分布）溫度的擴(kuò)散系數(shù)，雜質(zhì) 分布為高斯分布。 硼的擴(kuò)散 （一）原理 擴(kuò)散是微觀粒子的一種極為普遍的熱運(yùn)動(dòng)形式，各種分離器件和集成電路制造中 的固態(tài)擴(kuò)散工藝簡(jiǎn)稱擴(kuò)散，硼擴(kuò)散工藝是將一定數(shù)量的硼雜質(zhì)摻入到硅片晶體中，以改變硅片原來的電學(xué)性質(zhì)。然后進(jìn)行腐蝕，溫度是 40℃ 左右，用氫氟酸進(jìn)行腐蝕， 腐蝕后沖水 10 分鐘，甩干后在顯微鏡下檢查是否腐蝕干凈，若未腐蝕干凈繼續(xù)腐蝕。 7． 堅(jiān)膜：在顯影檢查合格后將硅片放入堅(jiān)膜烘箱進(jìn)行堅(jiān)膜，設(shè)定堅(jiān)膜時(shí)間，堅(jiān)膜溫度為 140℃ 。 5． 曝光：將套準(zhǔn)后的硅片頂緊，檢查套準(zhǔn)誤差、檢查曝光時(shí)間，確認(rèn)無誤后，在進(jìn)行曝光。 3． 前烘：溫度在 95℃ 將涂好光刻膠的硅片放入前烘烘箱，并計(jì)時(shí)，前烘完成后將硅片取出。 ⑥清洗掩膜版，并在凈化臺(tái)下吹干 2． 涂膠：光刻工藝實(shí)驗(yàn)采用旋轉(zhuǎn)涂膠法，涂膠前設(shè)定好予勻轉(zhuǎn)速和時(shí)間。 ③光刻前 30 分鐘，開啟光刻機(jī)汞燈。 其 具體工藝流程如下 1． 準(zhǔn)備： ①開前烘，堅(jiān)膜烘箱，前烘溫度設(shè)定 95110℃ ，堅(jiān)膜溫度為 135145℃ 。可在襯底表面得到與光刻 掩膜版遮光圖案相反的保護(hù)膠層。 集成電路所用的光刻膠有正膠和負(fù)膠兩種：正性光刻膠通常由堿溶性酚醛樹脂、光敏阻溶劑及溶劑等組成，光敏劑可使光刻膠在顯影液中溶解度減小，但曝光將使光敏阻溶劑分解，使光刻膠溶解度大增加而被顯掉，未曝光部分由于溶解度小而留下，負(fù)性光刻膠和正性光刻膠相反，負(fù)性光刻膠在曝光前能溶于顯影液，曝光后，由于光化反應(yīng)交鏈成難溶大分子而留下，未曝光部分溶于顯影液而顯掉。 低缺陷：如果一個(gè)集成電路芯片上出現(xiàn)一個(gè)缺陷，則整個(gè)芯片將失效，集成電路制造過程包含幾十道工序，其中光刻工序就有 10 多次，因此，要求光刻工藝缺陷盡是少，否則，就無法制造集成電路。條寬是光刻水平的標(biāo)志，代表集成電路發(fā)展水平。m，而由 500 萬元件組成的集成電路，其圖形最小條寬 ≤1181。光刻工藝包括涂膠、曝光、顯影、腐蝕等工序。 關(guān)氧化爐，關(guān)氣體。 干氧完成后，開氮?dú)饬髁坑?jì)，調(diào)整氮?dú)饬髁?3升 /分鐘，并開始降溫，降溫時(shí)間 30 分鐘。濕氧時(shí)間 25分鐘。干氧完成后，開濕氧流量計(jì)，立即進(jìn)入濕氧化。 達(dá)到氧化溫度 1100℃ 后，調(diào)整氧氣流量 3 升 /分鐘，并開始計(jì)時(shí)，干氧時(shí)間20分鐘。 打開凈化臺(tái)，將清洗好的硅片裝入石英舟，然后，將石英舟推到恒溫區(qū)。應(yīng)用于集成電路掩蔽的熱氧化工藝一般采用干氧→濕氧→干氧工藝制備。 （ 4）反應(yīng)的副產(chǎn)物離開界面。 （ 2）氧化劑以擴(kuò)散方式穿過 SiO2層（忽略漂移的影響），到過 SiO2Si 界面，其流密度用 F2 表示。 二氧化硅的另一個(gè)重要性質(zhì)，對(duì)某些雜質(zhì)（如硼、磷、砷等）起到掩蔽作用，從而可以選擇擴(kuò)散；正是利用這一性質(zhì)， 并結(jié)合光刻和擴(kuò)散工藝，才發(fā)展起來平面工藝和超大規(guī)模集成電路。 5℃ 10min 去金屬離子 去金屬原子 Ⅲ 號(hào)洗液 H2SO4:H2O2 =3:1 120177。常用硅片清洗液如表 6 所示： 最后進(jìn)行性能檢測(cè) 16 表 6：清洗液 名稱 配方 使用條件 作用 Ⅰ 號(hào)洗液 NH4OH:H2O2:H2O =1:1:5→ 1:2:7 80177。 工藝程序：去分子 去離子 去原子 去離子水沖洗、烘干。一是硅片表面的清洗；二是生產(chǎn)過程中使用的金屬材料 的清洗；三是生產(chǎn)用的工具，器皿的清洗。 清洗方法是利用各種化學(xué)試劑與吸附在被清洗物體表面上的雜質(zhì)及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和溶解作用，或伴以超聲，加熱，抽真空等物理措施，使雜質(zhì)從被清洗物體的表面脫附，然后用大量的高純熱，冷去離子水沖洗，從而獲得潔凈的物體表面。 厚度 70000A ， 干氧氧化 34min 濕氧氧化 干氧氧化 34min 涂膠，前烘，使用接觸式曝光機(jī)曝光，顯影，堅(jiān)膜，顯影檢驗(yàn)，刻蝕，去膠 （ P） 預(yù)擴(kuò)散： 1000℃， 分鐘 主擴(kuò)散： 1300℃， 2 小時(shí) 由于 HF 可以在室溫下與二氧化硅反應(yīng)而不會(huì)與硅反應(yīng)，所以使用 HF 去氧化層 14 厚度 60000A 干氧氧化 11min 濕干氧氧化 11min 氧氧化 36min 涂膠，前烘，曝光，顯影