微电子加工工艺总结资料
微电子工艺课程总结
三、晶片加工（了解） • 切片、磨片、抛光
2021/3/11
第二章 掺杂技术（熟悉、掌握 ）
• §1 扩散
一、 扩散原理（熟悉）
本质上：扩散是微观粒子做无规则热运动的统计结果。 方向上：高浓度向低浓度扩散。
1.菲克第一定律 J=-D·▽N
2021/3/11
2.扩散模型（掌握）
③表面浓度Ns--查图法（了解）
④次表面浓度和次表面薄层电阻（了解） ⑤击穿特性(了解） 三. 扩散方法（了解）
2021/3/11
§2-2 离子注入
• 特点（熟悉）
①注入温度低②掺杂数目完全受控③无污染④横向扩散 小⑤不受固溶度限制⑥注入深度随离子能量的增加而 增加
• 缺点： ①损伤(缺陷)较多:必须退火。 ②成本高
• 一、直拉法（CZ法）
• 二、悬浮区熔法（float-zone， FZ法）
• 三、水平区熔法（布里吉曼法） ---GaAs单晶
2021/3/11
§1.3 衬底制备
一、晶体定向（了解）
1．光图像定向法（表1.11） 2. X射线衍射法
二、晶面标识（熟悉）
1．主参考面（主定位面，主标志面） ①作为选定芯片图形与晶体取向关系的参考； ②作为硅片（晶锭）机械加工定位的参考面； ③作为硅片装架的接触位置，可减少硅片损耗； 2.次参考面（次定位面，次标志面）
• 结深
Xj
2
Detrfc1(NB) Ns
2021/3/11
2021/3/11
2.有限表面源扩散/恒定杂质总量 扩散(掌握)
• 定义（特点）：在扩散过程中，杂质源限定于扩散前 淀积在晶片表面极薄层内的杂质总量Q，没有补充，也 不会减少。
微电子制造工艺
微电子制造工艺集成电路是单个芯片上制作晶体管和互连线的加工技术发展的直接结果。
这些制作IC 的加工技术综合起来称为工艺。
下面的几个段落将对部分工艺进行介绍，以帮助读者了解一些工艺中的基本术语。
热氧化硅IC成功的一个主要原因是能在硅表面获得性能优良的天然SiO2层。
该氧化层在MOSFET中被用做栅绝缘层，也可作为器件之间隔离的场氧化层。
连接不同器件用的金属互连线可以放置在场氧化层顶部。
大多数其他的半导体表面不能形成质量满足器件制造要求的氧化。
硅在空气中会氧化形成大约厚25Å的天然氧化层。
但是，通常的氧化反应都在高温下进行，因为基本工艺需要氧气穿过已经形成的氧化层到达硅表面，然后发生反应。
图0.1给出了氧化过程的示意图。
氧气通过扩散过程穿过直接与氧化层表面相邻的凝滞气体层，然后穿过已有的氧化层达到硅表面，最后在这里与硅反应形成SiO2。
由于这个反应，表面的硅被消耗了一部分。
被消耗的硅占最后形成的氧化层厚度的44%。
掩膜版和光刻每个芯片上的实际电路结构是用掩膜版和光刻技术制作形成的。
掩膜版是器件或部分器件的物理表示。
掩膜版上的不透明部分是用紫外线吸收材料制作的。
光敏层即光刻胶被预先喷到半导体表面。
光刻胶是一种在紫外光照射下发生化学反应的有机聚合物。
图0.2所示，紫外线通过掩膜版照射到光刻胶上。
然后用显影液去除光刻胶的多余部分，在硅上产生需要的图形结构。
掩膜和光刻工艺是很关键的，因为它们决定着器件的极限尺寸。
除了紫外光，电子束和X射线也能用来对光刻胶进行曝光。
刻蚀在光刻胶上形成图形之后，留下的光刻胶可作为掩蔽层，因此没有被光刻胶覆盖的部分就能被刻掉。
等离子刻蚀现已是IC制造的标准工艺。
通常，需要向低压舱中注入刻蚀气体，比如氯氟烃。
通过在阴阳极之间是假射频电压可以得到等离子体。
在阴极处放上硅片，等离子体中的阳离子向阴极加速并轰击到硅片表面上。
表面处发生的实际化学物理反应很复杂，但最终效果就是硅片表面被选中的区域通过各向异性二刻蚀掉。
微电子制造工艺流程解析
微电子制造工艺流程解析微电子制造工艺流程是指通过一系列的加工步骤，将原材料转化为微小电子器件的过程。
在这个过程中，需要经过晶圆制备、薄膜沉积、光刻、蚀刻、离子注入等关键步骤，以及其他一些辅助性的工艺步骤。
本文将对微电子制造工艺流程进行详细解析。
一、晶圆制备晶圆制备是微电子制造中的第一步，主要是通过硅材料生长来制备晶圆。
晶圆一般使用单晶硅材料，它具有良好的电性能和机械性能，适合作为微电子器件的基底。
在这一步骤中，需要对硅材料进行去杂、融化、再结晶、拉晶等加工过程，最终得到高质量的单晶硅晶圆。
二、薄膜沉积薄膜沉积是微电子制造中的重要步骤，通过在晶圆表面沉积薄膜来控制电子器件的性能和功能。
常用的薄膜沉积技术包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)等。
这些技术可以在晶圆表面沉积各种功能性薄膜，如硅氧化物、金属、半导体等。
三、光刻光刻是一种重要的微电子制造工艺，通过光照和显影的方式，在薄膜表面形成微细的图案。
这个图案将作为后续工艺步骤中蚀刻、离子注入等的参考依据。
光刻通常使用光刻胶来实现，根据需要选择合适的光源和掩膜，通过光刻曝光机进行精确的图案转移。
四、蚀刻蚀刻是一种去除不需要的材料的工艺步骤，通常将薄膜表面的某些区域通过化学或物理方式进行选择性地去除。
常见的蚀刻方式有湿蚀刻和干蚀刻两种。
湿蚀刻使用化学液体进行腐蚀，而干蚀刻则是利用等离子体来实现。
通过蚀刻，可以形成微细的结构，如通道、线路等。
五、离子注入离子注入是一种将外部离子引入器件材料中的工艺步骤。
通过加速器将离子加速到高速，并射入目标材料中，从而改变其电学或物理特性。
离子注入可以用于掺杂、形成pn结、获得特定的电子特性等。
具体的离子注入方式包括浸没注入、离子束注入等。
以上所述的晶圆制备、薄膜沉积、光刻、蚀刻和离子注入等工艺步骤只是微电子制造流程中的一部分，整个流程还包括清洗、测试、封装、探针测试等其他步骤。
每个步骤都需要精细的设备和技术支持，以确保最终制造出的微电子器件具有稳定的性能和可靠的品质。
电子器件加工工艺实习总结汇总
电子器件加工工艺实习总结汇总电子器件加工工艺见习的进行是为了更好地使见习生们能够更好地了解电子器件加工工艺內容，提高见习生们的工作质量。
下边是我强烈推荐给大伙儿的电子器件加工工艺实习总结汇总，期待能带来大伙儿协助。
第一篇：电子器件加工工艺实习总结汇总時间说快也快说慢也慢，一一眨眼二周的电子电工见习就圆满落幕了。
昔日对见习的激动仍然萦绕在脑子里。
尽管这仅仅一次简易的电子电工见习，但在这里当中我明白了到很多专业知识，不但使我对电子电工技术性专业知识拥有基本的把握，了解了一般元器件与电路元件的构造，原理与构成元器件的功效等，并且根据此次见习对自己的自学能力也是一个非常大的锻练，尽管仅仅在试验室里干了四个简单的实验，但这种足够让自身明白沒有充足的自学能力，就难以在未来的科学研究尤其是试验科学研究中有一定的造就。
更值得一提的是在见习期内所参观考察的大庆市炼制企业和大庆油田历史时间展览馆中一样让自身学得的了很多物品。
在参观考察大庆市炼制企业的聚丙稀生产存储生产车间时，顺着温家宝总理参观考察的线路不但让自身感受到一位杰出的中央领导人对一般职位的高度重视，更让自身感受到做为一个二十一世纪的青年人所要遭遇的责任与使命和杰出的重任;在参观考察大庆油田历史时间展览馆时，看见展览馆中一件件充斥着苍桑的珍藏品让自身体会到一代代石油人为了更好地中华民族的兴盛和发展趋势所作出的卓越贡献，也让自身从心里里流露做为将来石油人的一种高尚的荣誉感。
昔日休闲娱乐而又刺激性的快乐时光早已过去，但能在这里当中学得专业知识，本事和工作能力才算是最重要的。
总体来说，最先，根据实践活动让自身真真正正的感觉自身能够真正的动手能力去做;次之，根据本次电子电工见习，提升了我的动手能力实践能力和设计方案创新意识。
作为一名存活在信息化时代的在校大学生的基本上的自学能力是一切工作中和造就的基本和必备条件。
最终，在电焊工见习的这种日巷子里，要我体会到大伙儿的团队意识获得了非常大的提升。
微电子加工技术综述
微电子加工技术综述随着现代科技的不断发展，微电子技术已经成为科技领域的一大热门。
微电子技术的发展，离不开微电子加工技术的推动。
微电子加工技术是指将微米级或亚微米级的几何尺寸结构制作到原始材料表面上的一种技术。
本文将介绍微电子加工技术的分类、制作基础、工艺流程、应用以及未来发展趋势等方面，为读者提供一份微电子加工技术的综述。
1.微电子加工技术分类微电子加工技术按照其制作方式不同，可以分为两类：半导体静电亲合力学加工技术和半导体离子束加工技术。
前者是利用电子束、阴离子、离子束等带电粒子实现微电子加工；后者是将高纯度的气体离子化并加速到固体表面，利用离子束撞击表面实现微电子加工。
2.微电子加工技术制作基础微电子加工技术的制作基础是半导体材料制作、光学、计算机、物理等多种学科的交叉。
现代微电子加工技术通常采用的是光刻、蚀刻、金属镀膜、掩膜制备、离子注入等技术。
其中，光刻是一种重要的微电子加工技术，它是以光为媒介，通过光刻机将掩膜上所定义的结构图案转移到硅片上形成图案的过程。
3.微电子加工技术流程微电子加工技术的流程包括掩膜制备、光刻、蚀刻、清洗、金属蒸发和拼接粘接等步骤。
其中，掩膜制备环节是制作微型元件的关键步骤之一。
光刻技术是由刻蚀液对光刻胶进行显影的过程，蚀刻是利用湿法或干法对表面进行腐蚀或飞溅的过程。
4.微电子技术应用微电子技术应用广泛，比如半导体芯片、计算机内存、迷你电子设备、LED等。
半导体芯片是微电子技术最重要的应用之一，其广泛应用在计算机、通讯、家电、汽车、医疗等领域。
计算机内存是应用微电子技术制造的持久性数据存储器，短时间能够存储或读取大量信息，是计算机发展的不可或缺的部分。
5.微电子加工技术的未来发展趋势未来几十年，微电子技术的发展趋势是小型化、高速化、集成化、个性化；微电子材料的发展趋势是高性能、低功耗、低损耗、低污染；微电子加工技术的发展趋势是多维度、多工艺、智能化。
另外，未来还将有更多应用涉笔，比如人工智能、云计算、物联网等，这些领域必将引领微电子技术的进一步发展。
微电子工艺超详细重点总结
第一章晶体管的发明：当代半导体产业伴随着1974年12月16日在贝尔电话实验室固态晶体管的发明而诞生，发明者是威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿。
集成电路（IC）的发明：由仙童半导体公司的罗伯特·诺伊思和德州仪器公司的杰克·基尔比于1959年分别独自发明。
电路集成半导体产业周期每个芯片元件数没有集成（分离元件）1960年之前 1小规模集成电路（SSI）20世纪60年代前期2至50中规模集成电路（MSI）20世纪60年代到70年代前期20至5000大规模集成电路（LSI）20世纪70年代前期到70年代后期5000至100000超大规模集成电路（VISI）20世纪70年代后期至80年代后期100000至1000000甚大规模集成电路（ULSI）20世纪90年代后期至今大于1000000集成电路的发展时代集成电路的制造步骤：1、硅片制备；2、硅片制造；3、硅片测试/拣选；4、装配与封装；5、终测。
关键尺寸CD，技术节点：芯片上的物理尺寸特征被称为特征尺寸，硅片上的最小特征尺寸称为关键尺寸或CD．半导体产业使用技术节点描述在硅片制造中使用的可应用CD。
摩尔定律1964年，戈登·摩尔预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番。
（1975年被修改为每18个月翻一番）电子时代阶段20世纪50年代晶体管技术；20世纪60年代工艺技术；20世纪70年代竞争；20世纪80年代自动化；20世纪90年代批量生产。
第二章材料分类：根据流经材料电流的不同可分为三类材料：导体，绝缘体，半导体。
硅的优点，被选为主要半导体材料的原因：主要有四个理由：硅的丰裕度；更高的融化温度允许更宽的工艺容限；更宽的工作温度范围；氧化硅的自然生成。
硅的掺杂剂：通常用于掺杂ⅢＡ族和ⅤＡ族元素。
P型—价带空穴数大于导带电子数，n型—导带电子多余价带空穴，多子—多数载流子，少子—少数载流子，pn结—是在两部分本质相同的材料之间形成的。
微电子制造工艺技术
微电子制造工艺技术微电子制造工艺技术是指用于制造微电子器件的一系列工艺技术，主要包括光刻、薄膜沉积、离子注入、蚀刻和扩散等步骤。
这些工艺技术在现代电子器件制造中起着至关重要的作用，直接影响着微电子器件的性能和可靠性。
首先，光刻是微电子制造中的关键步骤之一。
它通过使用光刻胶和光刻机等设备，在硅片表面上形成微细的图案。
光刻胶光敏剂的遮蔽能力和图案的精度决定了光刻的质量。
光刻的目标是将芯片上的微米级图案转移到硅片上，以创建集成电路的不同功能区域。
其次，薄膜沉积是微电子制造过程中不可或缺的步骤之一。
它通过在硅片表面上沉积各种材料薄膜，例如金属、氧化物和多晶硅等，来实现各种电子器件所需的结构和功能。
薄膜的质量和厚度均匀性对器件的性能和可靠性起着重要作用。
离子注入是一种常用的微电子制造工艺技术，它用于调节硅片的电学性能。
通过将离子注入硅片，可以改变硅片的电导率和掺杂浓度，从而实现不同类型的电子器件的制造。
离子注入的精度和均匀性是确保器件性能一致性的关键因素。
蚀刻技术在微电子制造中也起着重要作用。
它通过使用蚀刻液将不需要的材料从硅片上去除，以形成所需的结构和图案。
蚀刻的选择性和精度对器件的性能和可靠性有着重要的影响。
最后，扩散是微电子制造中的一种关键工艺技术。
它通过在硅片表面扩散掺杂物，例如硼和磷等，来改变硅片的导电性能。
扩散的时间和温度控制非常重要，以确保所得到的电子器件具有一致的性能。
总结起来，微电子制造工艺技术是实现集成电路制造的基础。
它们的精度、均匀性和可重复性对微电子器件的性能和可靠性具有重要影响。
随着微电子技术的不断发展，对工艺技术的要求也越来越高。
因此，不断改进和创新微电子制造工艺技术，提高制造效率和器件性能，是当前微电子制造领域面临的重要挑战。
MEMS工艺体硅微加工工艺
MEMS工艺体硅微加工工艺1. 简介MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems），即微电子机械系统，是一种集成了电子、机械和光学等技术的微型设备。
MEMS工艺体硅微加工工艺是MEMS制造中最常用的一种工艺。
本文将介绍MEMS工艺体硅微加工的基本原理、工序以及常见的应用领域。
2. 工艺原理MEMS工艺体硅微加工工艺以单晶硅片作为主要材料，通过一系列的加工工序，制造出具有复杂结构和微尺寸的器件。
其工艺原理主要包括以下几个方面：2.1 单晶硅片制备单晶硅片是MEMS工艺体硅微加工的基础材料。
通过化学气相沉积（CVD）或磁控溅射等方法，在硅熔体中生长出单晶硅片。
然后，通过切割和抛光等工艺，将单晶硅片制备成规定尺寸和厚度的硅衬底。
2.2 光刻工艺光刻工艺是MEMS工艺体硅微加工中的重要步骤。
首先，将光刻胶覆盖在硅片表面。
然后，使用掩膜板，通过紫外光照射，使光刻胶发生化学反应，形成图案。
接着，将硅片浸泡在显影液中，去除未曝光的光刻胶。
最后，通过加热或暴露于紫外光下，固化已经显影的光刻胶。
2.3 甜蜜刻蚀甜蜜刻蚀是MEMS工艺体硅微加工中的关键步骤。
将制备好的硅片放置在刻蚀室中，通过控制刻蚀气体的流量、温度和压力等参数，使硅片表面发生化学刻蚀。
根据刻蚀深度和刻蚀特性的要求，可以选择不同的刻蚀方法，如湿法刻蚀、干法刻蚀等。
2.4 互连与封装互连与封装是MEMS工艺体硅微加工的最后环节。
通过金属薄膜沉积、光刻和腐蚀等工艺，将金属导线、引线等结构制作在硅片上，并与芯片上的电极进行连接。
同时，为了保护MEMS器件免受机械损伤和环境腐蚀，常常需要对其进行封装，通常采用薄膜封装或微结构封装等方法。
3. 工序流程MEMS工艺体硅微加工的工序流程会因具体的器件设计和制造要求而有所差异。
下面是一个典型的MEMS工艺体硅微加工的工序流程：1.单晶硅制备：通过CVD或磁控溅射等方法，制备出单晶硅片。
微电子加工工艺总结资料
微电子加工工艺总结资料第一篇：微电子加工工艺总结资料1、分立器件和集成电路的区别分立元件：每个芯片只含有一个器件；集成电路：每个芯片含有多个元件。
2、平面工艺的特点平面工艺是由Hoerni于1960年提出的。
在这项技术中，整个半导体表面先形成一层氧化层，再借助平板印刷技术，通过刻蚀去除部分氧化层，从而形成一个窗口。
P-N结形成的方法：① 合金结方法A、接触加热：将一个p型小球放在一个n型半导体上，加热到小球熔融。
B、冷却：p型小球以合金的形式掺入半导体底片，冷却后，小球下面形成一个再分布结晶区，这样就得到了一个pn结。
合金结的缺点：不能准确控制pn结的位置。
②生长结方法半导体单晶是由掺有某种杂质（例如P型）的半导体熔液中生长出来的。
生长结的缺点：不适宜大批量生产。
扩散结的形成方式与合金结相似点：表面表露在高浓度相反类型的杂质源之中与合金结区别点：不发生相变，杂质靠固态扩散进入半导体晶体内部扩散结的优点扩散结结深能够精确控制。
平面工艺制作二极管的基本流程：衬底制备——氧化——一次光刻（刻扩散窗口）——硼预沉积——硼再沉积——二次光刻（刻引线孔）——蒸铝——三次光刻（反刻铝电极）——P-N结特性测试3、微电子工艺的特点高技术含量设备先进、技术先进。
高精度光刻图形的最小线条尺寸在亚微米量级，制备的介质薄膜厚度也在纳米量级，而精度更在上述尺度之上。
超纯指工艺材料方面，如衬底材料Si、Ge单晶纯度达11个9。
超净环境、操作者、工艺三个方面的超净，如VLSI在100级超净室10级超净台中制作。
大批量、低成本图形转移技术使之得以实现。
高温多数关键工艺是在高温下实现，如：热氧化、扩散、退火。
4、芯片制造的四个阶段固态器件的制造分为4个大的阶段（粗线条）：① ② ③ ④晶圆制备：（1）获取多晶（2）晶体生长----制备出单晶，包含可以掺杂（元素掺杂和母金掺杂）（3）硅片制备----制备出空白硅片硅片制备工艺流程（从晶棒到空白硅片）：晶体准备（直径滚磨、晶体定向、导电类型检查和电阻率检查）→切片→研磨→化学机械抛光（CMP）→背处理→双面抛光→边缘倒角→抛光→检验→氧化或外延工艺→打包封装芯片制造的基础工艺增层——光刻——掺杂——热处理材料制备晶体生长/晶圆准备晶圆制造、芯片生成封装5、high-k技术High—K技术是在集成电路上使用高介电常数材料的技术，主要用于降低金属化物半导体（MOS）晶体管栅极泄漏电流的问题。
微电子工艺技术
微电子工艺技术引言微电子工艺技术是现代电子工程领域中的关键技术之一。
它主要涉及到在微米或纳米尺度范围内，对半导体材料进行加工和制备的技术方法。
微电子工艺技术的发展使得集成电路的制造变得更加精细化和复杂化，从而推动了电子设备的发展和智能化。
本文将介绍微电子工艺技术的基本原理、常用的工艺步骤以及最新的研究进展。
基本原理微电子工艺技术主要基于半导体材料的特性和物理原理进行设计和研究。
它通过在半导体表面上进行一系列加工步骤，形成电子元件和电路。
这些加工步骤包括：光刻、沉积、蚀刻、离子注入、热处理等。
光刻是微电子工艺中最关键的步骤之一。
它通过将光敏感的光刻胶涂覆在半导体表面上，然后通过光学投影曝光和显影的方式，将电路的图形转移到光刻胶上。
接着，通过蚀刻的方式，将暴露在光刻胶上的区域去除，以形成所需的电路图形。
沉积是指在半导体表面上进行材料层的沉积，主要是用于形成导电层、绝缘层和敏感层等。
常用的沉积方法包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和溅射沉积等。
蚀刻是指通过化学或物理的方式，使材料表面的部分区域被移除。
蚀刻可以用于去除不需要的材料，在半导体制造过程中起到精确控制电路形状和结构的作用。
离子注入是将离子注入到半导体材料中，改变其导电性质的过程。
离子注入可以形成导电层和控制器件的电性能。
热处理是通过高温处理，使材料发生结构和性能的改变。
热处理可以提高材料的晶格结构和电学性能，从而改善器件的性能。
工艺步骤微电子工艺技术涉及的步骤较为复杂，下面将介绍一般情况下的典型工艺步骤：1. 表面清洁表面清洁是微电子工艺中的第一步，它可以去除杂质、氧化物和有机物等对器件性能的影响。
常用的清洗方法包括浸泡清洗、超声波清洗和等离子体清洗等。
2. 沉积沉积是指在半导体表面上沉积材料层，形成所需的结构和功能。
常用的材料包括金属、绝缘层和敏感层等。
沉积方法根据要求的材料和性能不同，选择不同的方法，如化学气相沉积、物理气相沉积和溅射沉积等。
微电子制造中的先进工艺技术研究
微电子制造中的先进工艺技术研究一、引言微电子制造技术是当今信息科学技术中最为重要的技术之一。
微电子制造中的先进工艺技术是保持微电子制造技术先进性的关键。
本文将介绍微电子制造中的先进工艺技术研究进展。
二、光刻工艺光刻是微电子制造中最为关键的工艺之一，在微电子产品制造中具有至关重要的作用。
对于高性能微处理器等微型芯片的制造，要求相当高的精度和高分辨率，这就需要采用高级光刻工艺。
当前，先进光刻工艺的研究已经达到了一定程度，采用的是超光刻技术，可以实现更高分辨率。
另外，沉积不同材料的复杂技术，也成为了目前研究热点。
三、离子注入工艺离子注入工艺是微电子制造过程中的另一项重要的技术，通过离子注入的方式将材料输送到电子器件的表面，可以改变其物理特性。
离子注入等物理过程的改进可以提高电子器件的性能。
离子注入技术的不断创新和改进，对于制造微型芯片具有重要意义。
四、化学气相沉积工艺化学气相沉积工艺是微电子制造过程中用于沉积薄膜的关键技术之一。
在此过程中，利用一种或多种反应物质与基片表面反应产生一定的反应物从气相中得到沉积，以此生长出所需的薄膜。
这个工艺对微型芯片的工艺性能及制造厂家的竞争力是十分重要的。
当前，化学气相沉积技术已经取得了巨大的发展。
五、电子束光刻技术电子束光刻技术是近年来情形极为火爆的一个研究方向。
这项技术是基于电子束控制的原理，在微键制造中是非常关键的技术。
电子束光刻技术可以大幅度提高微型芯片电路的精度。
但是，电子束光刻技术的瓶颈在于限制它的高价格以及技术成熟度不足的情况。
六、热处理技术热处理技术在微电子制造过程中也是至关重要的，因为它可以改变微型芯片器件的电学性能区等特性。
热处理过程主要包括两个部分：一个是分析器热处理，包括：氧化、退火、硅化；另外一个是化学气相沉积。
热处理技术可以改变器件的物理、化学基本特性，从而更好的保证了微型芯片电路的性能。
七、总结本文主要介绍了微电子制造中的先进工艺技术研究进展。
微电子工艺重点总结。半导体 制造工艺
1 集成电路的分类：小规模集成，中规模，大规模，超大规模，巨大规模，系统及芯片。
集成电路指标：集成度，特征尺寸。
2 集成度：单个芯片上集成的元器件数目；特征尺寸：45nm,22nm,15nm。
3 晶胞的分类：素晶胞，面心晶胞，体心晶胞，底心晶胞。
4 硅片的制备：单晶生长---单晶硅锭---单晶去头和径向研磨---定位边研磨--- 硅片研磨----倒角---粘片---硅片刻蚀---抛光。
5 晶体缺陷：点缺陷，线缺陷，面缺陷，体缺陷。
线缺陷又称为位错，分为刃型位错和镙位错。
6 硅的氧化分为干氧氧化Si(固体)+O2(气体)-----SiO2(固体)湿氧氧化Si(固体)+2H2O(气体)-----SiO2(固体)+2H2（气体）7 判定氧化层厚度的方法，颜色对比是主观化的因此不是最精确的判定氧化层厚度的方法。
更精确的方法是表面光度法和椭圆偏光法。
8 光刻定义：光刻就是在超净环境中将掩膜上的几何图形转移到涂在半导体晶片表面的敏光薄层材料上的工艺。
工艺流程：气相成底膜---旋转涂胶---软烘----对准和曝光----曝光后的烘焙---显影---坚膜烘焙----显影检查。
9 曝光设备的性能取决于三个参数：分辨率，对准精度，生产效率。
分辨率是指能精确转移到半导体表面光刻胶上的最小特征尺寸值。
对准精度是指各个掩膜与先前刻在硅片上的图行互相套准的程度。
生产效率是指某次光刻中掩膜在1小时内能曝光的硅片数量。
10 两种基本的曝光方法：遮蔽式与投影式曝光。
11 光刻胶分为正胶和负胶。
正胶有三种成分组成：感光剂，树脂基片和有机溶剂。
负胶是一种有感光剂的聚合物。
正光刻胶;由不可溶变为可溶，加工精度高。
负光刻胶粘附性好。
12 刻蚀分为：干法刻蚀和湿法化学刻蚀。
湿法化学刻蚀的方法有浸泡法和喷射法。
13 刻蚀偏差是指刻蚀后线宽与关键尺寸的变化；选择比是指在同一刻蚀条件下一种材料与另一种材料刻蚀速率的比；均匀性是指衡显刻蚀工艺在一个硅片或在一批之间的参数。
微电子工艺基础总结课
3、清洗策略（1） 颗粒去除
（2）有机残余物
（3）无机残余物
（4）氧化层的去除
（5）化学清洗方案： ① 热硫酸 ② 氧化添加剂
（6）RCA清洗方案： ① SC-1去除有机残余物，金属
（7）水冲洗
② SC-2去除碱金属离子，氢氧根
4、其它清洗方式：① 喷洒清洗
② 干法清洗（刻蚀液蒸汽）
11
一、半导体材料
1、*本征半导体：处于纯净的状态而不是掺杂了其他物质的半导体。
有两类本征半导体： 半导体元素 硅和锗 化合物材料 砷化镓和磷化镓
2、**掺杂半导体：（1）掺杂半导体的来源
（2）掺杂半导体和金属导电的区别 （3）载流子的迁移率
3、***半导体材料： （1）硅和锗（两种重要的半导体）
分立器件：每个芯片只含有一个器件。
集成电路：每个芯片含有多个元件。
按集成成度分：
水平
缩写 单位芯片内的器件数
小规模集成电路 SSI 中规模集成电路 MSI 大规模集成电路 LSI 超大规模集成电路
特大规模集成电路
2－50 50－5000 5000－100000 VLSI 100000－1000000 ULSI ＞1000000
大批量、低成本 图形转移技术使之得以实现
高温
8
多数关键工艺是在高温下实现， 如：热氧化、扩散、退火
二、芯片制造/生产的几个阶段
固态器件的制造分为4个大的阶段（粗线 条）：
材料制备 晶体生长/晶圆准备 晶圆制造、芯片生成 （本课程侧重点） 封装
9
第一章作业题
1、描述分立器件和集成电路的区别 2、列举出几种pn结的形成方法并说出平面工
36
热氧化机制
微电子器件加工工艺及其性能优化研究
微电子器件加工工艺及其性能优化研究随着社会的发展和科学技术的进步，微电子技术在各个领域都扮演着越来越重要的角色。
同时，微电子器件加工工艺和性能优化研究也成为了微电子技术领域研究的热点之一。
本文将对微电子器件加工工艺及其性能优化研究进行探讨。
一、微电子器件加工工艺微电子器件是指电路元器件的尺寸变得越来越微小，性能却不断提高的现象。
主要应用于芯片等微电子产品中，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。
而这种高度集成化的微电子器件的实现，离不开微电子器件加工工艺的支持和配合。
微电子器件加工工艺是将原始材料转化为具有电子学功能的器件的过程。
目标是在芯片浸染前形成各种结构，这些结构处于毫微尺度的元器件构成的芯片表面。
随着器件维数的不断缩小，加工过程越来越复杂。
在微电子器件加工过程中，主要包括光刻、蚀刻、沉积、离子注入、退火、电镀等工艺。
1.1 光刻光刻是一种用来制造微电子器件的重要工艺。
该技术通过光敏树脂的选择、预处理和曝光，可在微处理芯片表面构造制定的图案。
该技术最大的限制是分辨率，分辨率低于现代芯片的要求。
所以，设备和材料必须在制程控制领域保持最新的进展。
1.2 蚀刻蚀刻是微电子器件制造过程中不可或缺的环节。
蚀刻是一种在材料表面刻蚀掉一定深度的工艺，可用于微电子器件中的图案形成、形状调整和相邻结构的隔离等。
它使用化学和物理方法将配方中不需要的区域去除。
1.3 沉积沉积是指利用化学反应或热化学气相沉积等方法在晶圆上沉积一定的膜层，也是微电子器件制造中的重要工艺。
常用的材料有二氧化硅、多晶硅等。
沉积后可以实现制备晶体结构的掩模、金属线、电容和电感等器件。
建立有机关联方法进行制备的材料厚度和流动性的控制，是保证一致性的关键因素。
1.4 离子注入离子注入技术是一种将主要离子注入晶圆的方法。
通过材料离子在晶圆的轰击下沉积，使得薄膜过程中特定材料的化合物成分发生变化。
离子注入目的可以是改变它们的电性质，如使材料N 或P型掺杂；亦可是修改其机力性质。
mems 加工工艺
mems 加工工艺
MEMS（微机电系统）加工工艺是一种高精度、高效率的制造技术，用于生产微型机械和电子设备。
这种技术结合了微电子和微机械加工技术，使得在微米级别上制造复杂的三维结构和器件成为可能。
MEMS加工工艺主要包括表面微机械加工、体微机械加工和特殊微机械加工等几种类型。
表面微机械加工是一种“添加”工艺，通过在单晶片表层的一边沉析出若干由不同材料构成的薄层，然后有选择地蚀刻这些薄层，形成“隆起”结构，最终转变为附着在晶片衬底之上的、可动的微机械结构。
体微机械加工则是一种“去除”加工过程，通过从晶体基底去除某种物质，形成诸如空洞、凹槽、薄膜和一些复杂三维结构。
在MEMS加工工艺中，光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光等微电子工艺技术也被广泛应用。
光刻技术用于在硅片上制作精细的图形，薄膜沉积技术则用于在硅片上沉积各种材料的薄膜，掺杂技术用于改变硅片的电学性质，刻蚀技术用于将硅片上不需要的部分去除，而化学机械抛光技术则用于使硅片表面更加光滑。
此外，MEMS加工工艺还涉及许多特殊的微加工方法，如键合、LIGA、电镀、软光刻、微模铸、微立体光刻与微电火花加工等。
这些方法各具特色，可根据具体需求选择合适的工艺组合。
总的来说，MEMS加工工艺是一种高度复杂且精密的制造技术，它结合了微电子和微机械加工技术的优势，为微型机械和电子设备的制造提供了强大的支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、分立器件和集成电路的区别分立元件：每个芯片只含有一个器件；集成电路：每个芯片含有多个元件。
2、平面工艺的特点平面工艺是由Hoerni于1960年提出的。
在这项技术中，整个半导体表面先形成一层氧化层，再借助平板印刷技术，通过刻蚀去除部分氧化层，从而形成一个窗口。
P-N结形成的方法：①合金结方法A、接触加热：将一个p型小球放在一个n型半导体上，加热到小球熔融。
B、冷却：p型小球以合金的形式掺入半导体底片，冷却后，小球下面形成一个再分布结晶区，这样就得到了一个pn结。
合金结的缺点：不能准确控制pn结的位置。
②生长结方法半导体单晶是由掺有某种杂质（例如P型）的半导体熔液中生长出来的。
生长结的缺点：不适宜大批量生产。
扩散结的形成方式与合金结相似点：表面表露在高浓度相反类型的杂质源之中与合金结区别点：不发生相变，杂质靠固态扩散进入半导体晶体内部扩散结的优点扩散结结深能够精确控制。
平面工艺制作二极管的基本流程：衬底制备——氧化——一次光刻（刻扩散窗口）——硼预沉积——硼再沉积——二次光刻（刻引线孔）——蒸铝——三次光刻（反刻铝电极）——P-N结特性测试3、微电子工艺的特点高技术含量设备先进、技术先进。
高精度光刻图形的最小线条尺寸在亚微米量级，制备的介质薄膜厚度也在纳米量级，而精度更在上述尺度之上。
超纯指工艺材料方面，如衬底材料Si、Ge单晶纯度达11个9。
超净环境、操作者、工艺三个方面的超净，如 VLSI在100级超净室10级超净台中制作。
大批量、低成本图形转移技术使之得以实现。
高温多数关键工艺是在高温下实现，如：热氧化、扩散、退火。
4、芯片制造的四个阶段固态器件的制造分为4个大的阶段（粗线条）：①材料制备②晶体生长/晶圆准备③晶圆制造、芯片生成④封装晶圆制备：（1）获取多晶（2）晶体生长----制备出单晶，包含可以掺杂（元素掺杂和母金掺杂）（3）硅片制备----制备出空白硅片硅片制备工艺流程（从晶棒到空白硅片）：晶体准备（直径滚磨、晶体定向、导电类型检查和电阻率检查）→切片→研磨→化学机械抛光（CMP）→背处理→双面抛光→边缘倒角→抛光→检验→氧化或外延工艺→打包封装芯片制造的基础工艺增层——光刻——掺杂——热处理5、high-k技术High—K技术是在集成电路上使用高介电常数材料的技术，主要用于降低金属化物半导体（MOS）晶体管栅极泄漏电流的问题。
集成电路技术的发展是伴随着电路的元器件（如MOS晶体管）结构尺寸持续缩小实现的。
随着MOS晶体管结构尺寸的缩小，为了保持棚极对MOS晶体管沟道电流的调控能力，需要在尺寸缩小的同时维持栅极电容的容量，这通常需要通过减小棚极和沟道之间的绝缘介质层厚度来实现，但由此引起的棚极和沟道之间的漏电流问题越来越突出。
High—K技术便是解决这一问题的优选技术方案。
因为，MOS器件栅极电容类似于一个平板电容，由于MOS器件面积、绝缘介质层厚度和介电常数共同决定，因此MOS器件栅极电容在器件面积减小的前提下，采用了High—K材料后，可以在不减小介质层厚度（因此栅极泄漏电流而不增加）的前提下，实现维护栅极电容容量不减小的目标。
High—K材料技术已被英特尔和IBM应用到其新开发的45mm量产技术中。
目前业界常用的High—K材料主要是包括HfO2在内的Hf基介质材料。
6、拉单晶的过程装料——融化——种晶——引晶——放肩——等径——收尾——完成7、外延技术的特点和应用外延特点：生成的晶体结构良好掺入的杂质浓度易控制可形成接近突变pn结的特点外延分类：按工艺分类A 气相外延（VPE）利用硅的气态化合物或者液态化合物的蒸汽，在加热的硅衬底表面和氢发生反应或自身发生分解还原出硅。
B 液相外延（LPE）衬底在液相中，液相中析出的物质并以单晶形式淀积在衬底表面的过程。
此法广泛应用于III-V族化合半导体的生长。
原因是化合物在高温下易分解，液相外延可以在较低的温度下完成。
C 固相外延（SPE）D 分子束外延（MBE）在超高真空条件下，利用薄膜组分元素受热蒸发所形成的原子或分子束，以很高的速度直接射到衬底表面，并在其上形成外延层的技术。
特点：生长时衬底温度低，外延膜的组分、掺杂浓度以及分布可以实现原子级的精确控制。
按导电类型分类n型外延：n/n, n/p外延 p型外延：p/n, p/p外延按材料异同分类同质外延：外延层和衬底为同种材料，例如硅上外延硅。
异质外延：外延层和衬底为不同种材料，例如SOI((绝缘体上硅)是一种特殊的硅片，其结构的主要特点是在有源层和衬底层之间插入绝缘层———埋氧层来隔断有源层和衬底之间的电气连接 )按电阻率高低分类正外延：低阻衬底上外延高阻层n/n+反外延：高阻衬底上外延低阻层硅的气相外延的原理：在气相外延生长过程中，有两步：质量输运过程－－反应剂输运到衬底表面表面反应过程－－在衬底表面发生化学反应释放出硅原子掺杂有意掺杂：按器件对外延导电性和电阻率的要求，在外延的同时掺入适量的杂质，这称为有意掺杂。
自掺杂：衬底中的杂质因挥发等而进入气流，然后重新返回外延层。
杂质外扩散:重掺杂衬底中的杂质通过热扩散进入外延层。
外延的应用1、双极型电路：n/n+外延,在n型外延层上制作高频功率晶体管。
n/p外延：双极型传统工艺在p衬底上进行n型外延通过简单的p型杂质隔离扩散，实现双极型集成电路元器件的隔离。
2、MOS电路:外延膜的主要应用是作为双极型晶体管的集电极。
外延膜在MOS集成电路中的较新应用是利用重掺杂外延减小闩锁效应（寄生闸流管效应）。
8、分子束外延（MBE）的原理及其应用在超高真空下，热分子束由喷射炉喷出，射到衬底表面，外延生长出外延层。
9、二氧化硅膜的用途表面钝化：保护器件的表面及内部，禁锢污染物。
掺杂阻挡层：作为杂质扩散的掩蔽膜，杂质在二氧化硅中的运行速度低于在硅中的运行速度。
绝缘介质：IC器件的隔离和多层布线的电隔离，MOSFET的栅电极，MOS电容的绝缘介质。
10、二氧化硅膜的获得方法A：热氧化工艺B：化学气相淀积工艺C：溅射工艺D：阳极氧化工艺11、热氧化机制①线性阶段，②抛物线阶段（生长逐渐变慢，直至不可忍受）影响氧化速率的因素有：氧化剂、晶向、掺杂类型和浓度、氧化剂的分压。
热氧化生长方法：（1）干氧氧化：干燥氧气，不能有水分；随着氧化层的增厚，氧气扩散时间延长，生长速率减慢；适合较薄的氧化层的生长。
氧化剂扩散到SiO2/Si界面与硅反应。
（2）水汽氧化:气泡发生器或氢氧合成气源；原理：（3）湿氧氧化：湿氧氧化的各种性能都是介于干氧氧化和水汽氧化之间，其掩蔽能力和氧化质量都能够满足一般器件的要求。
（4）掺氯氧化：薄的MOS栅极氧化要求非常洁净的膜层，如果在氧化中加入氯，器件的性能和洁净度都会得到改善。
减弱二氧化硅中的移动离子（主要是钠离子）的沾污影响，固定Na+离子；减少硅表面及氧化层的结构缺陷12、SiO2/Si界面特性：热氧化薄膜是由硅表面生长得到的二氧化硅薄膜。
高温生长工艺将使SiO2/Si界面杂质发生再分布，与二氧化硅接触的硅界面的电学特性也将发生变化。
杂质再分布：有三个因素：①分凝效应② 扩散速率③ 界面移动水汽氧化速率远大于干氧氧化速率，水汽氧化SiO2/Si界面杂质的再分布就远小于干氧氧化；湿氧氧化速率介于水汽、干氧之间，SiO2/Si界面杂质的再分布也介于水汽、干氧之间。
二氧化硅层中存在着与制备工艺有关的正电荷，这种正电荷将引起SiO2/Si界面P-Si的反型层，以及MOS器件阈值电压不稳定等现象。
可动离子或可动电荷主要是Na+、K+、H+ 等，这些离子在二氧化硅中都是网络修正杂质，为快扩散杂质。
其中主要是Na+。
在人体与环境中大量存在Na+，热氧化时容易发生Na+沾污。
加强工艺卫生方可以避免Na+沾污；也可采用掺氯氧化，固定Na+离子。
固定离子或固定电荷主要是氧空位。
一般认为：固定电荷与界面一个很薄的（约30Å）过渡区有关，过渡区有过剩的硅离子，过剩的硅在氧化过程中与晶格脱开，但未与氧完全反应。
干氧氧化空位最少，水汽氧化氧空位最多。
热氧化时，首先采用干氧氧化方法可以减小这一现象。
氧化后，高温惰性气体中退火也能降低固定电荷。
13、氧化膜厚度的检测劈尖干涉和双光干涉：利用干涉条纹进行测量，因为要制造台阶，所以为破坏性测量。
比色法：以一定角度观察SiO2膜，SiO2膜呈现干涉色彩，颜色与厚度存在相应关系。
比色法方便迅速，但只是粗略估计。
椭圆仪法：入射的椭圆偏振光经氧化膜的多次反射和折射以后，得到了改变椭圆率的反射椭圆偏振光，其改变量和膜厚与折射率相关。
高频MOS结构C-V法：测量金属栅极的电容，利用公式测量氧化膜层的厚度。
14、化学气相沉积定义化学气相淀积（Chemical Vapor Deposition）是通过气态物质的化学反应在衬底上淀积薄膜的工艺方法。
与之对应的是：PVD（蒸发和溅射），它主要应用于导体薄膜。
15、淀积技术包括哪两种？CVD和PVD16、LPCVD和APCVD的主要区别？LPCVD有何优势？APCVD：原料以气相方式被输送到反应器内，原料气体向衬底基片表面扩散，被基片吸附，由于基片的温度高或其它能量提供给原料气体，使其发生表面化学反应，生成物在基片表面形成薄膜，而生成物中的其它物质是气相物质，扩散到气相中被带走。
LPCVD：低压情况下，分子自由程较长，薄膜电极的均匀性较高。
LPCVD相对APCVD的特点：增加了真空系统，气压在1-10-2Torr之间；压下分子自由程长，可以竖放基片；热系统一般是电阻热壁式。
17、PECVD的机理？PECVD有何优势？优势：采用等离子体把电能耦合到气体中，促进化学反应进行,由此淀积薄膜；因此该法可以在较低温度下淀积薄膜。
PECVD常常是低温和低压的结合。
机理：反应器的射频功率使低压气体（真空度1-10Torr）产生非平衡辉光放电，雪崩电离激发出的高能电子通过碰撞激活气体形成等离子体。
衬底基片（具有一定温度，约300℃）吸附活泼的中性原子团与游离基即高能的等离子体发生化学反应，生成的薄膜物质被衬底吸附、重排进而形成淀积薄膜，衬底温度越高形成的薄膜质量越好。
18、多晶硅淀积和外延淀积的主要区别。
淀积多晶硅薄膜的方法：主要采用LPCVD的方法。
掺杂则采用：离子注入；化学气相淀积；扩散。
多晶硅的淀积和外延淀积的主要区别：硅烷的使用19、金属薄膜的用途？金属化的作用?（1）在微电子器件与电路中金属薄膜最重要的用途是作为内电极（MOS栅极和电容器极板）和各元件之间的电连接。
（2）在某些存储电路中作为熔断丝。
（3）用于晶圆的背面（通常是金），提高芯片和封装材料的黏合力。
金属化的作用：集成电路中金属化的作用是将有源器件按设计的要求连接起来，形成一个完整的电路与系统。