中国科学技术大学物理系微电子考业 半导体器件基本结构 (1)金半结 (2)PN结 (3)异质结 (4)MOS结构 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices 12
中国科学技术大学物理系微电子专业 2023/4/11 Tuesday 12 半导体器件基本结构 （1）金半结 （2）PN结 （3）异质结 （4）MOS结构 Principle of Semiconductor Devices
中图科学技术大学物理系微电子考业 微电子平面工艺中主要工序 (1)生长单晶与外延生长 (2)氧化、薄膜淀积 (3)扩散 (4)离子注入 (5)光刻、刻蚀 (6)封装、压焊 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices 13
中国科学技术大学物理系微电子专业 2023/4/11 Tuesday 13 微电子平面工艺中主要工序 （1）生长单晶与外延生长 （2）氧化、薄膜淀积 （3）扩散 （4）离子注入 （5）光刻、刻蚀 （6）封装、压焊 Principle of Semiconductor Devices
中图科学技木大学物理系微电子专业 (1)晶体生长与外延 一从熔体中生长单晶：直拉法(Si)和布里奇曼法(GaAs) 原材料：石英砂 SiC(固体)+Si02(固体)→Si(固体)+SiO(气体)+CO(气体) 冶金级硅 电子级硅( (ppb量级part per billion1/10亿) 硅片成形：前处理→切片→双面研磨→抛光 一外延：除常规外延工艺（如气相外延VPE)外，还有液相生 长法（广泛应用于化合物半导体）及绝缘体上硅分子束外 延等。 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices 14
中国科学技术大学物理系微电子专业 14 （1）晶体生长与外延 —从熔体中生长单晶：直拉法(Si)和布里奇曼法(GaAs) 原材料：石英砂 SiC(固体)+SiO2 (固体)Si(固体)+SiO(气体)+CO(气体) 冶金级硅 电子级硅（ppb量级 part per billion 1/10亿） 硅片成形:前处理切片双面研磨抛光 —外延：除常规外延工艺(如气相外延VPE)外，还有液相生 长法（广泛应用于化合物半导体）及绝缘体上硅分子束外 延等。 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices
中图科学技木大学物理系微电子专业 (2)氧化与薄膜淀积 四大类薄膜： 热氧化膜、电介质膜、多晶硅膜和金属膜 一热氧化膜：如栅氧化层、场氧化层 一介质膜：如淀积的SiO2、S13N4膜（绝缘层、掩蔽膜、 覆盖在掺杂的薄膜上、钝化) 一多晶硅膜：MOS栅、多层金属化的导电材料、浅结器 件的接触材料 一金属膜：如铝和硅化物（欧姆接触、整流、互连线） 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices 15
中国科学技术大学物理系微电子专业 15 （2）氧化与薄膜淀积 四大类薄膜： 热氧化膜、电介质膜、多晶硅膜和金属膜 —热氧化膜：如栅氧化层、场氧化层 —介质膜：如淀积的SiO2、Si3N4膜（绝缘层、掩蔽膜、 覆盖在掺杂的薄膜上、钝化） —多晶硅膜：MOS栅、多层金属化的导电材料、浅结器 件的接触材料 —金属膜：如铝和硅化物（欧姆接触、整流、互连线） 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices
中图科学技木大学物理系微电子专业 (3)扩散 用可控制数量的杂质掺入半导体 扩散：掺杂分布主要由扩散温度及扩散时间决定， 用于形成深结： 扩散流密度F(单位时间通过单位面积的杂质原子 数)： C为杂质浓度，D是扩散系数 •扩散过程的基本起因是浓度梯度 ●扩散结果评价：结深（染色法）、薄层电阻（四探针 法)、扩散层杂质分布(SIMS) ·杂质再分布 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices 16
中国科学技术大学物理系微电子专业 16 （3）扩散 用可控制数量的杂质掺入半导体 扩散：掺杂分布主要由扩散温度及扩散时间决定， 用于形成深结： 扩散流密度F(单位时间通过单位面积的杂质原子 数）： C为杂质浓度，D是扩散系数 扩散过程的基本起因是浓度梯度 扩散结果评价：结深（染色法）、薄层电阻（四探针 法）、扩散层杂质分布（SIMS） 杂质再分布 x C F D 2023/4/11 Tuesday Principle of Semiconductor Devices