第一章衬底制备..ppt

第1章衬底制备电子工程系王彩琳§§§§(自学)?、几率密度函数的含义是什么?怎样提高成品率?、净化环境的措施与净化设备的种类。、制备方法及衡量标准。?化学试剂的纯度分为哪几类?思考题?请记录李乃平主编,《微电子器件工艺》,华中理工大学出版社,1995年参考书:Date2§*(如硅Si和锗Ge)化合物半导体(如***化镓GaAs、磷化铟InP和***铝镓GaAlAs):Si容易形成SiO2;Si的Eg大→高温器件;Si成本低。硅Si①按组分来分:②按导电能力来分:“掺杂”陶瓷(Al2O3)半导体材料Date4②.%,%的杂质不会影响其性质。半导体材料不同,纯净的硅在300K下:=21400Ω·cm如果在硅中掺入微量的杂质磷原子,%。则其电阻率变为:=·cm。因此根据这一性质,通过控制掺杂的水平来获得所需的半导体材料导电能力。③半导体的导电能力随光照、外加电场、磁场的作用而发生显著变化。(σ=1/ρ)的影响因素①.导电能力随温度上升而迅速增加一般金属:Tρσ;半导体硅:Tρσ;例:Cu:30℃~100℃σ降低不到一半(σ有负温度系数)Si:20℃~30℃σ增加一倍(σ有正温度系数)Date5半导体含有两种载流子:电子(带负电)和空穴(带正电)。3、导电类型(P型和N型半导体)本征半导体(纯净硅):载流子的浓度在室温(T=300K)下为:当硅中掺入Ⅴ族元素(P、As)时,硅中多数载流子为电子——N型半导体。掺杂浓度用CD(ND)表示。当硅中掺入Ⅲ族元素(B、Al)时,硅中多数载流子为空穴——P型半导体。掺杂浓度用CA(NA)表示。T→ni(T)当硅中掺入两种杂质(B、P)时,——补偿半导体。如CD>CA,则补偿后为N型;CA>CD,则补偿后为P型;CD=CA——补偿型本征半导体。*区熔法FZ*中子嬗变掺杂法1、《硅单晶抛光片的加工技术》张厥宗编著,化学工业出版社,20052、《微电子化学技术基础》刘玉岭等编,化学工业出版社,2005参考书:Date7多晶硅的性质:,与硅有相似的腐蚀方法;,形成P型或N型多晶硅(MOS的栅极)。原材料——多晶硅的结构特点与性质单晶:指在整个晶体内原子都是周期性的规则排列。多晶:指在晶体内每个局部区域里原子是周期性的规则排列,可以看成是由许多取向不同的小单晶体(晶粒)组成的。在晶粒之间存在一个很薄的过渡层(晶粒间界),在该层内必须实现晶向转变。多晶体结构的示意图硅沙(二氧化硅)多晶硅生长硅晶体硅片Date8直拉硅单晶炉结构示意图一、,放入炉内坩埚中;;,即可拉制单晶。拉晶过程(示意图),坩埚必须自动跟随液面下降而上升,保持液面在温度场中的位置不变,以获得均匀的电阻率;同时拉晶速度自动调节以保持等径生长。;同时坩埚反方向旋转。;通过增加提拉速度来实现。收尾等径放肩细颈引晶Date10