微電子學概論》ch4集成電路制造工藝-文庫吧

2026-07-18 02:55 本頁面

【正文】辨率較高，但是容易造成掩膜版和光刻膠膜的損傷。接近式光刻：在硅片和掩膜版之間有一個很小的間隙 (10～ 25?m)，可以大大減小掩膜版的損傷，分辨率較低。投影式光刻：利用透鏡或反射鏡將掩膜版上的圖形投影到襯底上的曝光方法，目前用的最多的曝光方式。幾種常見的光刻方法下一頁上一頁 ?甚遠紫外線 (EUV) ?電子束光刻 (EBL, Electron Beam Lithography) ?X射線 ?離子束光刻超細線條光刻技術光刻錄像下一頁上一頁圖形轉換：刻蝕技術目的：通過光刻的方法在光刻膠上得到的圖形是臨時圖形，必須將光刻膠上的圖形轉移到硅片上，即將未被光刻膠掩蔽的部分通過選擇性腐蝕去掉，從而得到集成電路真正的圖形。下一頁上一頁刻蝕技術 ? 濕法刻蝕：利用液態化學試劑或溶液通過化學反應進行刻蝕的方法關鍵：選擇性。 ? 干法刻蝕：主要指利用低壓放電產生的等離子體中的離子或游離基 (處于激發態的分子、原子及各種原子基團等 )與材料發生化學反應或通過轟擊等物理作用而達到刻蝕的目的關鍵：對圖形的控制性。下一頁上一頁 ? 濕法化學刻蝕在半導體工藝中有著廣泛應用：磨片、拋光、清洗、腐蝕 ? 優點是選擇性好、重復性好、生產效率高、設備簡單、成本低 ? 缺點是鉆蝕嚴重、對圖形的控制性較差刻蝕技術：濕法刻蝕濕法化學刻蝕，一般都是各向同性，橫向和縱向的刻蝕速度相同，因此，濕法刻蝕得到的圖形的橫向鉆蝕比較嚴重。下一頁上一頁 ?為了適應集成電路特征尺寸的減小 ?提高刻蝕的各向異性。 ?濺射與離子束銑蝕 ?等離子刻蝕 ?反應離子刻蝕 (Reactive Ion Etching， RIE) 刻蝕技術：干法刻蝕下一頁上一頁 ? 濺射與離子束銑蝕 (Sputtering and Ion Beam Milling)：通過高能惰性氣體離子的物理轟擊作用刻蝕，各向異性性好，但選擇性較差 ? 等離子刻蝕 (Plasma Etching)：利用放電產生的游離基與材料發生化學反應，形成揮發物，實現刻蝕。選擇性好、對襯底損傷較小，但各向異性較差 ? 反應離子刻蝕 (Reactive Ion Etching， RIE)：通過活性離子對襯底的物理轟擊和化學反應雙重作用刻蝕。具有濺射刻蝕和等離子刻蝕兩者的優點，同時兼有各向異性和選擇性好的優點。目前， RIE已成為VLSI工藝中應用最廣泛的主流刻蝕技術下一頁上一頁干法刻蝕 VS. 濕法刻蝕下一頁上一頁 Thin Oxide amp。 Polysilicon Gate Deposit a layer of thin oxide Pattern the poly gate Deposit the Poly (by CVD (Chemical Vapor Deposition) 刻蝕視頻 Example：下一頁上一頁 OUTLINE Pattern Transfer ?Lithography ?Etching ?Oxidation ?Diffusion ?Ion Implantation Doping Film Preparation ?Chemical Vapor Deposition ?Physical Vapor Deposition Packaging Insulation 下一頁上一頁摻雜技術 ? 摻雜：將需要的雜質摻入特定的半導體區域中，以達到改變半導體電學性質，形成PN結、電阻、歐姆接觸 ? 磷 (P)、砷 (As) —— N型硅 ? 硼 (B) —— P型硅 P＋摻雜下一頁上一頁電阻下一頁上一頁 P N+ N+ Al Al P＋ P＋ MOSFET 下一頁上一頁 ? 雜質濃度和分布：影響器件的閾值電壓、器件的電流－電壓特性、擊穿電壓等 ? 雜質濃度： cm3 ? 雜質分布：結深 ? 摻雜技術 ? 擴散（結較深、線條較粗） ? 離子注入（淺結、細線條） N P N+ N+ Al Al 結深下一頁上一頁摻雜技術：擴散 ? 替位式擴散： ? Ⅲ 、 Ⅴ 族元素 ? 雜質原子邊有空位，雜質本身有足夠能量克服晶格勢壘 ? 一般要在很

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