常见的半导体工艺有:晶圆切割、晶圆研磨、光刻、掩膜、熔融清洗、热处理、化学镀、接极等。
其中,晶圆切割、光刻、掩膜、熔融清洗、热处理、化学镀、接极等是半导体八大工艺,这八种工艺是半导体制造过程中最重要的工艺,也是最常用的工艺。
每种工艺都有其优势和劣势,没有一种工艺能够满足所有的应用需求,因此,选择哪种工艺是根据应用的具体要求而定的,没有哪一种工艺是最好的。
扩散技术目的在于控制半导体中特定区域内杂质的类型、浓度、深度和PN结。在集成电路发展初期是半导体器件生产的主要技术之一。但随着离子注入的出现,扩散工艺在制备浅结、低浓度掺杂和控制精度等方面的巨大劣势日益突出,在制造技术中的使用已大大降低。1 扩散机构2 替位式扩散机构这种杂质原子或离子大小与Si原子大小差别不大,它沿着硅晶体内晶格空位跳跃前进扩散,杂质原子扩散时占据晶格格点的正常位置,不改变原来硅材料的晶体结构。硼、磷、砷等是此种方式。 3. 填隙式扩散机构这种杂质原子大小与Si原子大小差别较大,杂质原子进入硅晶体后,不占据晶格格点的正常位置,而是从一个硅原子间隙到另一个硅原子间隙逐次跳跃前进。镍、铁等重金属元素等是此种方式在当今的亚微米工艺中,由于浅结、短沟的限制,硅片工艺后段的热过程越来越被谨慎地使用,但是退火仍然以不同的形式出现在工艺的流程中。退火可以激活杂质,减少缺陷,并获得一定的结深。它的工艺时间和温度关系到结深和杂质浓度。4磷掺杂由于磷掺杂的控制精度较底,它已经渐渐地退出了工艺制作的舞台。但是在一些要求不高的工艺步骤仍然在使用。5多晶掺杂向多晶中掺入大量的杂质,使多晶具有金属导电特质,以形成MOS之“M”或作为电容器的一个极板或形成多晶电阻,之所以不用离子注入主要是出于经济的原因衬底与外延片晶圆片的关系:
晶圆制备包括衬底制备和外延工艺两大环节。
衬底(substrate)是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片,衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件,也可以进行外延工艺加工生产外延片。
外延(epitaxy)是指在单晶衬底上生长一层新单晶的过程,新单晶可以与衬底为同一材料,也可以是不同材料。
外延是半导体工艺当中的一种。在bipolar工艺中,硅片最底层是P型衬底硅(有的加点埋层);然后在衬底上生长一层单晶硅,这层单晶硅称为外延层。
再后来在外延层上注入基区、发射区等等。最后基本形成纵向NPN管结构:外延层在其中是集电区,外延上面有基区和发射区。外延片就是在衬底上做好外延层的硅片。因有些厂只做外延之后的工艺生产,所以他们买别人做好外延工艺的外延片来接着做后续工艺。
产品简介:
半导体制造商主要用抛光Si片(PW)和外延Si片作为IC的原材料。20世纪80年代早期开始使用外延片,它具有标准PW所不具有的某些电学特性并消除了许多在晶体生长和其后的晶片加工中所引入的表面/近表面缺陷。
历史上,外延片是由Si片制造商生产并自用,在IC中用量不大,它需要在单晶Si片表面上沉积一薄的单晶Si层。一般外延层的厚度为2~20μm,而衬底Si厚度为610μm(150mm直径片和725μm(200mm片)。
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