微电子技术应用基础-第二章-集成电路的制造工艺.ppt

第二章集成电路的制造工艺
第一节双极型集成电路的工艺流程
第二节 MOS集成电路的工艺流程
第三节外延工艺
第四节氧化工艺
第五节化学汽相淀积(CVD)方法
第六节掺杂技术
第七节光刻工艺
第八节刻蚀技术
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第二章集成电路的制造工艺
第九节淀积工艺
第十节表面钝化技术
第十一节隔离技术
第十二节微电子技术的加工工艺环境
第十三节衬底材料
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第一节双极型集成电路的工艺流程
PN结隔离方法制造双极型集成电路的典型工艺流程。图1
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第二节 MOS集成电路的工艺流程
N沟道铝栅NMOS晶体管的制造工艺流程图1
CMOS集成电路工艺流程
CMOS反相器图2
CMOS主要工艺流程图图3
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第三节外延工艺
外延技术的采用主要有以下优点:
①利用外延技术可以提高高频大功率晶体管的频率和功率特性。
②在双极型集成电路的制造工艺中,采用外延技术容易实现隔离。
③利用外延技术可以根据需要方便地控制薄层单晶的电阻率、电导类型、厚度及杂质分布等参数。增大了工艺设计和器件制造的灵活性。
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外延生长的方法和原理
汽相外延生长的设备图
汽相外延生长的方法
汽相外延生长原理
其他外延技术
液相外延:液相外延是一种在溶液中生长晶体的方法。液相外延的优点是可以得到高纯度的外延层。
分子束外延:分子束外延实际上是一种直接淀积技术。分子束外延的优点是:能精确控制外延层的化学配比,杂质分布和外延层厚度。
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第四节氧化工艺
1二氧化硅的性质及其作用
(1) 二氧化硅的性质
①二氧化硅是理想的电绝缘材料,实验表明,二氧化硅在室温附近相当宽的温度范围内性能稳定,电阻率很高。
②二氧化硅的化学特性非常稳定,
③实验证明某些杂质在二氧化硅中的扩散系数比在Si中的要小,因而可以用二氧化硅膜作扩散的掩蔽层。
④二氧化硅的电容性能是用介电常数表征的。
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(2) 二氧化硅膜的作用
①在MOS集成电路中,二氧化硅层用做MOSFET的绝缘栅介质
②。
③二氧化硅膜对器件表面有保护和钝化作用
④二氧化硅膜用做制作电容器的介质材料。
⑤二氧化硅膜用于集成电路中的隔离介质和电绝缘介质
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2 二氧化硅层的热生长机理
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①干氧氧化法。干氧氧化的氧化层生长机理是:处在高温状态的氧分子与硅片表面的硅原子接触产生化学反应在硅表面形成二氧化硅层
②硅的水汽氧化。硅的水汽氧化生长氧化层的机理是:高温下,水蒸气与硅材料表面接触时,水分子与硅材料表面的硅原子发生反应生成二氧化硅层,
③湿氧氧化
④在实际的生产中,广泛采用的氧化方式是:干氧—湿氧—干氧的交替氧化生长二氧化硅的方式
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3二氧化硅膜的制备方法图
此外还有氢氧合成氧化及高压氧化等制备二氧化硅膜的方法。
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