半导体基础知识---《PN结前传》

当半导体受到外界光和热的激励时，其导电能力将发生显著变化！

在纯净的半导体中加入微量杂质时，其导电能力也将发生显著变化！

硅：四价元素，最外层轨道上有4个电子（价电子），由于原子呈电中性，所以硅原子简化模型：+4加圆圈表示，周围围绕着4个价电子。半导体的导电性与价电子有关。

在室温（300K）条件下，被共价键束缚的价电子就会获得足够的随机热振动能量而挣脱共价键的束缚，成为自由电子，形成电子-空穴对。

在外电场E的作用下，会发生电子和空穴的迁移，但自由电子在迁移的过程中，仍然处于束缚状态，因而可用空穴移动产生的电流来代表束缚电子移动产生的电流。运动的空穴是虚拟出来的，可以将空穴看成是一种带正电荷的粒子。

P型半导体（Positive）：参杂少量三价元素（如：硼，铟，铝），受主杂质（P型杂质），产生空穴，以空穴导电为主（多载子）。

          总空穴浓度 = 离子化的受主原子浓度 + 少子电子浓度           （剩余电荷浓度必为零）

N型半导体（Negative）：参杂少量五价元素（如：磷，砷，锑），施主杂质（N型杂质），产生电子，以自由电子为主（多载子）。

                          总自由电子浓度 = 离子化的施主原子浓度 + 少子空穴浓度              （保持材料的电中性）

一定温度条件下，N型半导体中，空穴浓度与电子浓度的乘积为一常数（本征材料中空穴浓度和电子浓度的乘积）。

前道主要是光刻、刻蚀机、清洗机、离子注入、化学机械平坦等。后道主要有打线、Bonder、FCB、BGA植球、检查、测试等。又分为湿制程和干制程。

湿制程主要是由液体参与的流程，如清洗、电镀等。干制程则与之相反，是没有液体的流程。其实半导体制程大部分是干制程。由于对Low-K材料的要求不断提高，仅仅进行单工程开发评估是不够的。为了达到总体最优化，还需要进行综合评估，以解决多步骤的问题。

扩展资料：

这部分工艺流程是为了在 Si 衬底上实现N型和P型场效应晶体管，与之相对应的是后道(back end of line，BEOL)工艺，后道实际上就是建立若干层的导电金属线，不同层金属线之间由柱状金属相连。

新的集成技术在晶圆衬底上也添加了很多新型功能材料，例如：后道(BEOL)的低介电常数(εr <2.4)绝缘材料，它是多孔的能有效降低后道金属线之间的电容。

参考资料来源：百度百科-后道工序

参考资料来源：百度百科-半导体

参考资料来源：百度百科-前道工艺

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