集成電路基本工藝ppt課件(參考版)
2025-05-07 18:03本頁(yè)面
【正文】 51 。 ? 缺點(diǎn)： – 費(fèi)用高昂 – 在大劑量注入時(shí)半導(dǎo)體晶格會(huì)被嚴(yán)重破壞并很難恢復(fù) 50 本章練習(xí)題 1. 寫(xiě)出掩模在 IC制造過(guò)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。 – 可供摻雜的離子種類(lèi)較多 ， 離子注入法也可用于制作隔離島 。 – 可進(jìn)行極小深度的摻雜 。 ? 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(lái)吸收雜散的電子和離子． 49 注入法的優(yōu)缺點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： – 摻雜的過(guò)程可通過(guò)調(diào)整雜質(zhì)劑量及能量來(lái)精確的控制 ， 雜質(zhì)分布的均勻 。 ? 通過(guò)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。由于質(zhì)量，電量的不同，不需要的離子會(huì)被磁場(chǎng)分離，并且被屏蔽層吸收。 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。 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) 。 在基片垂直方向上的摻雜濃度變化對(duì)于器件性能有重要意義 。 擴(kuò)散過(guò)程中 ， 溫度與時(shí)間是兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù) 。 要減少少數(shù)載流子的壽命 ， 也可摻雜少量的 Au。 45 熱擴(kuò)散是最早也是最簡(jiǎn)單的摻雜工藝 ， 主要用于 Si工藝 。 ? 經(jīng)過(guò)摻雜 ， 原材料的部分原子被雜質(zhì)原子代替 。 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 。 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 。 刻蝕氣體通過(guò)左方的噴口進(jìn)入刻蝕室 。 – 是被分解的材料不能被有效的從反應(yīng)區(qū)的小窗口內(nèi)清除出來(lái) 。 如 SiO2在室溫下可被 HF酸刻蝕 。 ? 被刻蝕的材料 : 半導(dǎo)體，絕緣體，金屬等。這些材料包括多晶硅、隔離互連層的絕緣材料以及作為互連的金屬層。 場(chǎng)氧 第 3章 IC制造工藝 外延生長(zhǎng) 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 40 關(guān)心每一步工藝對(duì)器件性能的影響，讀懂PDK，挖掘工藝潛力。 39 F O Xt o x除了作為柵的絕緣材料外，二氧化硅在很多制造工序中可以作為保護(hù)層。 ? 投影方式分辨率高 ， 且基片與掩膜間距較大 , 不存在掩膜磨損問(wèn)題 。 ? 由于一次 曝 光只有一個(gè)或幾個(gè)芯片 ， 要使全部晶圓面積 曝 光 ， 就得步進(jìn) 。 ? 光束通過(guò)掩膜后 ， 進(jìn)入一個(gè)縮小的透鏡組 ， 把 reticle 上的圖案 ， 縮小 5~10倍 ， 在晶圓上成像 。 ? 掩膜比晶圓小 ， 但比芯片大得多 。這是因?yàn)椋鶕?jù)惠更斯原理，小孔成像，出現(xiàn)繞射，圖形發(fā)生畸變。這樣，磨損問(wèn)題可以解決。 33 接觸式曝光方式的掩膜磨損問(wèn)題 掩膜和晶圓每次接觸產(chǎn)生磨損，使掩膜可使用次數(shù)受到限制。 30 曝光系統(tǒng) 31 點(diǎn)光源產(chǎn)生的光經(jīng)凹面鏡反射得發(fā)散光束 ， 再經(jīng)透鏡變成平行光束 ， 經(jīng) 45?折射后投射到工作臺(tái)上 。 27 正性膠與負(fù)性膠光刻圖形的形成 28 涂光刻膠的 方法 光刻膠通過(guò)過(guò)濾器滴入晶圓中央 ， 被真空吸盤(pán)吸牢的晶圓以 2022 ?8000轉(zhuǎn) /分鐘的高速旋轉(zhuǎn) ， 從而使光刻膠均勻地涂在晶圓表面 。 顯影后 ， 用清潔液噴洗 。 光量 , 時(shí)間取決于光刻膠的型號(hào) ， 厚度和成像深度 。 ? 待晶圓冷卻下來(lái) ， 立即涂光刻膠 。 26 光刻 步驟
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