半導(dǎo)體工藝自己總結(jié)

1、只 是 想 多 了 解 下 工 藝 , 因 為 自 己 不 是 學(xué) 這 個 的 , 要 補 課 啊 . . . . 是不是可以這么理解:1.PAD oxide ：SiO2 在 LOCOS 和 STI 形成時都被用來當(dāng)作 nitride 的襯墊層，如果沒有這個 SiO2 襯墊層 作為緩沖之用， LPCVD nitride 的高張力會導(dǎo)致 wafer 產(chǎn)生裂縫甚至破裂，同時也作為 NITRIDE ETCH 時 的 S T O P L A Y E R2.SAC oxide ： Sacrificial Oxide在 gate oxidation 之前移除 wafer 表面的損傷和缺陷，有助于產(chǎn)生一個零

2、缺陷的 wafer 表面以生成高品質(zhì)的 gate oxide; 經(jīng)過 HDP 后 Pad Oxide 結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞了， 可能無法阻 擋后面 Implant 的離子。所以生長一層 Sac Oxide ，作為在后面 Implant 時對 Device 的保護。3.BPSG含硼及磷的硅化物 BPSG乃介于Poly之上、Metal之下，可做為上下兩層絕緣之用，加硼、磷主 要目的在使回流后的 Step 較平緩，以防止 Metal line 濺鍍上去后，造成斷線4.0N0 （OXIDE NITRIDE OXIDE）氧化層-氮化層-氧化層 半導(dǎo)體組件，常以0N0三層結(jié)構(gòu)做為介電質(zhì) （類 似電容器），以儲存

3、電荷，使得資料得以在此存取。在此氧化層-氮化層-氧化層三層結(jié)構(gòu)，其中氧化層與基晶的結(jié)合較氮化層好，而氮化層居中，則可阻擋缺陷（如pinhole ）的延展，故此三層結(jié)構(gòu)可互補所缺.5.space Oxide RIE Etch: 猜想應(yīng)當(dāng)是氧化物隔離的反應(yīng)離子刻蝕（RIE-Reactive Ion Etch ）反應(yīng)離子刻蝕是以物理濺射為主并兼有化學(xué)反應(yīng)的過程。通過物理濺射實現(xiàn)縱向刻蝕，同時應(yīng)用化學(xué)反應(yīng) 來達到所要求的選擇比，從而很好地控制了保真度?？涛g氣體（主要是F基和CL基的氣體）在高頻電場（頻率通常為 13.56MHz ）作用下產(chǎn)生輝光放電， 使氣體分子或原子發(fā)生電離， 形成 “等離子體 ”（

4、Plasma）。 在等離子體中，包含有正離子（Ion+）、負離子（Ion-）、游離基（Radical ）和自由電子（e）。游離基在化 學(xué)上是很活波的，它與被刻蝕的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成能夠由氣流帶走的揮發(fā)性化合物，從而實現(xiàn)化學(xué)刻蝕6:IMD?lnter-Metal-Dielectric 金屬絕緣層.（汗）7:S0G spin-on glass旋涂玻璃用于平坦化.SOD是SPIN-ON DOPANTS自旋轉(zhuǎn)摻雜劑，具體作用不甚清楚 了.至于N-DEPL我懷疑是否是 N耗盡區(qū)的意思，但是不是很清楚 CMOS工藝中是如何實現(xiàn)這樣的一個層次的，它是環(huán)繞 D I F F 區(qū)域的一個可選層.莫非是反型的隔

5、離外延：外延生長之所以重要，在于外延層中的雜質(zhì)濃度可以方便的通過控制反應(yīng)氣流中的雜質(zhì)含量加以調(diào)節(jié)，而不依賴于襯底中的雜質(zhì)種類與摻雜水平。外延技術(shù)可用于解決高頻功率器件的擊穿電壓與集電極串聯(lián)電阻對集電極電阻率持相反要求的矛盾；摻雜較少的外延層保證了較高的擊穿電壓，高摻雜的襯底則可以大大降低集電極的串聯(lián)電阻cvd需要高溫，反應(yīng)過程為 SiCl4氣體 2H 2氣體二Si固體 4HCl氣體 ，同時存在一競爭反應(yīng) SiCl4氣體 Si固體二2SiCl2氣體，因此若四氯化硅的濃度太高，則硅反而會被侵蝕而非生長。硅通常是在低濃度區(qū)域生長。式的反應(yīng)是可逆的，如果進入反應(yīng)爐的載氣中含有氯化氫，將會有去處或侵蝕的

6、情況發(fā)生。實際上，此侵蝕動作可用來在外延生長前先清潔硅晶片表面，去處其表面的氧化物和其他雜質(zhì)。金屬有機物化學(xué)氣相沉積外延（ mocvd 般使用在較低溫度下即可成為氣態(tài)的山族元素有機化合物和v族元素氫化物來反應(yīng)，所以不需要高溫。只需要在襯底附近存在高溫區(qū)使得幾種反應(yīng)物能夠在襯底附近發(fā)生化學(xué)沉積即可，爐體其他部分不需要高溫。如：AsH3 氣 Ga CH 3 3 氣二 GaAs 固 3CH 4 氣。分子束外延生長 MBE MBE生長厚度具有原子級精度，可以非常精確地控制外延材料的組分和摻雜濃度，生長溫度較低。超晶格和異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管等可用此法實現(xiàn)?？涛g：干法刻蝕是以等離子體進行薄膜刻蝕的技術(shù)。一般

7、是借助等離子體中產(chǎn)生的粒子轟擊刻蝕區(qū)，是各向異性的刻蝕技術(shù)。通常氮化硅、多晶硅、金屬以及合金材料采用干法刻蝕技術(shù)。濕法刻蝕是將被刻蝕材料浸泡在腐蝕液內(nèi)進行腐蝕的技術(shù)，是各項同性的刻蝕方法，利用化學(xué)反應(yīng)過程去除待刻蝕區(qū)域的薄膜材料，通常氧化硅采用濕法刻蝕技術(shù)，有時金屬鋁也采用濕法刻蝕技術(shù)。摻雜：熱擴散法摻雜和離子注入法摻雜。熱擴散通常分兩個步驟進行；預(yù)沉積和推進。預(yù)沉積是在表面形成一層較薄但具有較高濃度的雜質(zhì)層，是一種恒定表面源的擴散過程。推進是利用預(yù)沉積形成的表面雜質(zhì)層做雜質(zhì)源。在高溫下將這層雜質(zhì)向硅晶體內(nèi)推進的過程，是限定表面源擴散過程，通常推進的時間較長，離子注入摻雜也分為兩個步驟：離子注

8、入和退火再分布。在離子注入中，電離的雜質(zhì)離子經(jīng)靜電場加速打到晶圓表面，通過測量離子電流可嚴格控制劑量，而通過控制靜電場可以控制雜質(zhì)離子的穿透深度。通常離子注入的深度較淺且濃度較大，必須是他們重新分布，同時由于高能粒子的撞擊，導(dǎo)致硅結(jié)構(gòu)的晶格發(fā)生損傷，所以要進行退火處理，通常在退火爐中進行。離子注入的優(yōu)點：注入的離子是通過磁質(zhì)量分析器選取岀來的，被選取的離子純度高，能量單一，從而保證了摻雜純度不受雜質(zhì)源純度的影響。 注入劑量范圍寬，每平方厘米注入的離子數(shù)目從10111017都能夠通過離子注入實現(xiàn)。并且同一平面內(nèi)的雜質(zhì)均勻度可保證在-1 %的精度，保證了同一平面上的電學(xué)性質(zhì)的優(yōu)異性。離子注入時，襯

9、底一般保持在室溫或低于400攝氏度。因此，像二氧化硅、氮化硅、鋁和光刻膠等都可以用來作為選擇摻雜的掩膜。同時，溫度較低，可以避免高溫擴散所引起的熱缺陷。另外，由于注 入的直進性，注入雜質(zhì)是按掩膜的圖形近于垂直入射，這樣的摻雜方法，橫向效應(yīng)比熱擴散小的多。離子注入是一個非平衡過程，不受雜質(zhì)在襯底材料中溶解度的限制，原則上對各種元素均可摻雜。 化合物半導(dǎo)體在高溫處理時，組分可能發(fā)生變化，采用離子注入時基本不存在這種問題。離子注入的缺點： 雜質(zhì)離子對半導(dǎo)體晶格有損傷這些損傷在某些場合是無法完全消除的；難以得到很淺和很深的注入分布；對高劑量的注入，產(chǎn)率要受到限制；離子注入的設(shè)備相當(dāng)昂貴。絕緣層的形成；

10、在所有的硅工藝中，由于硼磷砷等雜質(zhì)在二氧化硅中的擴散系數(shù)遠遠小于在硅中的擴散系數(shù)，同時二氧化硅是非常好的絕緣體且耐擊穿能力非常強，因此利用硅的氧化技術(shù)可得到即可用作阻止離子注入及 熱擴散的掩膜，又可被廣泛制作絕緣層的二氧化硅。人們已經(jīng)研究岀多種用于形成氧化層的技術(shù)，如熱氧化、濕法陽極氧化、氣相技術(shù)、等離子陽極氧化 等。當(dāng)要求氧化硅和硅的界面要有低的電荷密度時，熱氧化是一種完善的技術(shù)。熱氧化制作氧化硅：Si固 02 - SiO2固 干法氧化生成的氧化硅具有結(jié)構(gòu)致密、干燥、均勻 性和重復(fù)性好、掩膜能力強、與光刻膠粘附性好等優(yōu)點，而且是一種很理想的鈍化膜和字對準(zhǔn)掩膜。但是 干法氧化的生長速率慢，經(jīng)常

11、使用干濕法相結(jié)合的方法。濕法氧化：Si固 2H2O > SiO2 2H 2當(dāng)氧化層要放在金屬膜的上面時，CVD技術(shù)是唯一適用的。常用的有常壓CVDAPCVD低壓CVD(LPCVD) 和 PECVD隔離方法：局部氧化隔離 LOCO刖淺溝槽隔離 STI (Shallow Trench Isolation)局部氧化隔離：氧在氮化硅中的擴散非常緩慢，當(dāng)硅表面有一層氮化硅時，其覆蓋部分的 硅表面將很難生成氧化物。此外，氮本身氧化過程也非常緩慢。由于氮化硅薄膜直接沉積在硅晶體表面時 在界面處會存在非常高的張應(yīng)力，因此，在實際氧化隔離操作時預(yù)先在硅表面沉積一層用來緩解硅襯底和 氮化硅之間張應(yīng)力的二氧化硅緩沖層，然后再沉積氮化硅。襯底中參雜濃度越高，就是說：襯底中加入了更多的P型原子，造成了更嚴重的晶格畸變；