1、v1.0可編輯可修改生產(chǎn)實習(xí)報告7專業(yè)：微電子科學(xué)與工程班級:1314012學(xué)號：姓名：劉聰指導(dǎo)教師：李躍進 丁瑞雪李婭妮實習(xí)時間：工藝原理1.氧化SiO2 （氧化層）作用：雜質(zhì)擴散掩蔽膜和離子注入屏蔽膜;器件表面保護或鈍化膜；MOS電容的介質(zhì)材料;（4） MOSFET的絕緣柵材料；電路隔離介質(zhì)或絕緣介質(zhì)。制備氧化層方法：熱氧化；熱分解淀積； CVD;陽極氧化；蒸發(fā)法（濺射法）。熱氧化優(yōu)點：SiO2 （氧化層）質(zhì)量好，掩蔽能力強。熱氧化種類：干氧氧化：高溫下，氧氣與硅片反應(yīng)生成SiO2特點一一速度慢；氧化層致密，掩蔽能力強；均勻性和重復(fù)性好；表面與光刻膠的粘附性好，不易浮膠。 水汽氧化：高溫下

2、，硅片與高純水蒸氣反應(yīng)生成SiO2特點一一氧化速度快；氧化層疏松，質(zhì)量差；表面是極性的硅烷醇 易吸水、易浮膠。濕氧氧化：高溫下，硅片與攜帶一定量水汽的氧氣反應(yīng)生成SiO2特點一一氧化速率介于干氧和水汽之間；氧化層質(zhì)量介于干氧與水汽之間；影響氧化速率的因素：氧化劑分壓；氧化溫度；硅表面晶向；雜質(zhì)；2 .擴散擴散目的：將所需的雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體基片規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，并達到規(guī)定的數(shù)量和符合要求的 分布。擴散定義：將摻雜氣體導(dǎo)入放有硅片的高溫爐中，從而達到將雜質(zhì)擴散到硅片內(nèi)的目的。方法：按摻雜源的形態(tài)分類:固體源擴散：BN;開管擴散、箱法擴散、涂源法擴散；液態(tài)源擴散：POC13 氣態(tài)源擴散： PH3, BH3

3、按擴散形式來分類（雜質(zhì)源-硅片） 氣相-固相擴散（三種源都可用）固相-固相擴散液相-固相擴散按雜質(zhì)擴散進入硅片后的分布形式分類：恒定表面源擴散分布（余誤差分布）和有限表面源擴散分布（高斯分布）按擴散系統(tǒng)分類：開管和閉管兩大類。恒定表面源擴散：在擴散過程中，Si片表面的雜質(zhì)濃度始終不變；特點一一在一定擴散溫度下，表面雜質(zhì)濃度 Ns為由擴散溫度下的固溶度決定；擴散時間越長，擴散溫度越高，擴散進硅片內(nèi)的雜質(zhì)數(shù)量越多；擴散時間越長，溫度越高，擴散深度越大。有限表面源擴散：在擴散過程中，雜質(zhì)源限定于擴散前淀積在晶片表面極薄層內(nèi)的雜質(zhì)總量Q,硅片內(nèi)的雜質(zhì)總量保持不變，沒有外來雜質(zhì)補充，也不會減少。特點一一

4、擴散時間越長，雜質(zhì)擴散越深，表面濃度越低；擴散溫度越高，雜質(zhì)擴散得也越深，表面濃度下降得越多；在整個擴散過程中，雜質(zhì)總量Q保持不變；表面雜質(zhì)濃度可控。兩步擴散工藝：在較低溫度（800 900C）下，短時間得淺結(jié)恒定源擴散，即預(yù)淀積（預(yù)擴散）；將預(yù)淀積的晶片在較高溫度下（1000 1200C）進行深結(jié)擴散，最終達到所要求的表面濃度及結(jié)深，即再分布（主擴散）。3 .光刻光刻：通過光化學(xué)反應(yīng)，將光刻版（mask）上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上?？涛g：通過腐蝕，將光刻膠上圖形完整地轉(zhuǎn)移到Si片上。光刻三要素：光刻機光刻版（掩膜版）光刻膠主要步驟：涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜、刻蝕、去膠。兩種基本工藝類型：負性

5、光刻和正性光刻。涂膠方法：浸涂、噴涂、旋涂。前烘作用：促進膠膜內(nèi)溶劑充分揮發(fā)，使膠膜干燥；增加膠膜與SiO2 （ Al膜等）的粘附性及耐磨性。曝光方式：接觸式（硅片與光刻版緊密接觸）；接近式（硅片與光刻版保持 5 50um間距）；投影式（利用光學(xué)系統(tǒng)，將光刻版的圖形投影在硅片上）。顯影作用：將未感光的負膠或感光的正膠溶解去除，顯現(xiàn)出所需的圖形。堅膜作用：使軟化、膨脹的膠膜與硅片粘附更牢；增加膠膜的抗蝕能力?？涛g方法：干法刻蝕（腐蝕液是活性氣體，如等離子體）；濕法刻蝕（腐蝕劑是化學(xué)溶液）。去膠方法：干法去膠（O2等離子體）；濕法去膠（負膠 H2SO4正膠丙酮）4 .金屬化金屬化：金屬及金屬性材料

6、在IC中的應(yīng)用。分類：（按功能劃分）MOSFET柵電極材料一MOSFE喘件的組成部分；互連材料一將各個獨立的元件連接成為具有一定功能的電路模塊；接觸材料一直接與半導(dǎo)體材料接觸的材料，以及提供與外部相連的接觸點常用金屬材料：Al、 Cu、 Pt、Au、 W、 Mo 等常用金屬性材料：摻雜的poly-Si ;金屬硅化物PtSi、CoSi2、WSi2 ；金屬合金AlSi、AuCu、CuPt、TiB2、SiGe、ZrB2二、二極管制作1 .工藝流程N/N+襯底一一氧化生長一一光刻窗口一一P型擴散一一光刻接觸孔一一金屬淀積一一AL反刻一一合金一一測試2 .工藝條件工幺名稱工藝條件工幺結(jié)果氧化溫度 T:

7、1150 c時間 t : 5 （干）+50 （濕）+10 （干）min流量 0? :80 ml/mindox:365nm光刻一t（曝光）：t （顯影）：腐蝕 t （ Q：n ） :3min16s sio2去膠 t : 10min硼預(yù)淀積溫度 T:920 C時間 t : 23min流量 ：80 ml/minN2R:562888硼再擴散溫度 T:1150時間 t : 15（濕）+10 （干）min流量 O2 :80ml/min n :。R:光刻二t（曝光）：t （顯影）：腐蝕 t（ SiO2）:5min5s去膠t : 9min金屬化T（襯底）：100 cd : 150nm dAl真空度：濺射時間t

8、 : 3min光刻三t（曝光）：t （顯影）：2min30s腐蝕 t（ SiO2）：1min47s去膠t : 9min3 .測試結(jié)果62V、61V、63V、63V、62V、62V、63V、61V、63V、62V4 .結(jié)果分析氧化過程分析：根據(jù)熱氧化原理的計算結(jié)果，該參數(shù)下生長出的氧化層厚度與理論值相近。硼預(yù)淀積過程分析：預(yù)淀積后的方塊電阻較大，可能是擴散時條件不穩(wěn)定導(dǎo)致此次恒定表面源擴散后的硼濃度較低。硼再擴散過程分析：再擴散后的方塊電阻較之前小了很多，說明摻雜濃度較之前大了許多。光刻結(jié)果分析： 光刻的結(jié)果從顯微鏡下觀測的圖案很清晰完整，雖然有部分不和諧的劃痕擊穿電壓測試結(jié)果分析：對隨機挑選出的 PN結(jié)進行了擊穿電壓的測試，從測試結(jié)果可以看出本次工藝條件較為穩(wěn)定，所制得的產(chǎn)品參數(shù)也有比較穩(wěn)定的表現(xiàn)。三、實際收獲與建議通過學(xué)院這次生產(chǎn)實習(xí)，我們