半導(dǎo)體中的材料硅片制作流程概述-文庫吧資料
2025-03-02 08:36本頁面
【正文】 。 32 ① 直拉法 Czochralski法 （ CZ法） 晶 圓制備 （ 2） 晶體生長 33 （ 2）晶體生長 ① 直拉法（ CZ法） 三部分組成： 爐體部分 ， 有坩堝、水冷裝置和拉桿等機械傳動裝置 ； 加熱控溫系統(tǒng)，有光學(xué)高溫計、加熱器、隔熱裝置等； 真空部分， 有機械泵、擴散泵、測真空計等。 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 。 28 晶 圓制備 （ 1） 獲取多晶 ③ 精餾提純 ?將酸洗過的硅轉(zhuǎn)化為 SiHCl3或 SiCl4， Si + 3HCl （ g） → SiHCl3 ↑ + H2 ↑ Si + 2Cl2 → SiCl4 ↑ 好處： 常溫下 SiHCl3 與 SiCl4都是氣態(tài) ， SiHCl3的沸點僅為31℃ ?精餾獲得高純的 SiHCl3或 SiCl4 29 晶 圓制備 （ 1） 獲取多晶 ④ 還原 多用 H2來還原 SiHCl3或 SiCl4得到半導(dǎo)體純度的多晶硅： SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl SiHCl3 + H2 → Si + 3HCl 原因： 氫氣易于凈化 ， 且在 Si中溶解度極低 30 晶 圓 制備 （ 2） 單晶生長 定義 : 把多晶塊轉(zhuǎn)變成一個大單晶 ， 給予正確的定向和適量的 N型或 P型摻雜 ， 叫做晶體生長 。 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 。此外，極窄帶隙半導(dǎo)體材料，如 InAs（ eV）等，也被人們廣泛研究 。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 。同時，人們還發(fā)現(xiàn)在 微波功率 放大領(lǐng)域，氮化鎵的輸出微波功率比砷化鎵和硅高出一個數(shù)量級以上。 20 —— SiC、 GaN ? 碳化硅 原子束縛能力非常
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