微电子工艺超详细重点总结.doc

第一章 晶体管的发明：当代半导体产业伴随着1974年12月16日在贝尔电话实验室固态晶体管的发明而诞生，发明者是威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿。 集成电路（IC）的发明：由仙童半导体公司的罗伯特·诺伊思和德州仪器公司的杰克·基尔比于1959年分别独自发明。 电路集成 半导体产业周期 每个芯片元件数 没有集成（分离元件） 1960年之前 1 小规模集成电路（SSI） 20世纪60年代前期 2至50 中规模集成电路（MSI） 20世纪60年代到70年代前期 20至5000 大规模集成电路（LSI） 20世纪70年代前期到70年代后期 5000至100000 超大规模集成电路（VISI） 20世纪70年代后期至80年代后期 100000至1000000 甚大规模集成电路（ULSI） 20世纪90年代后期至今 大于1000000 集成电路的发展时代 集成电路的制造步骤：1、硅片制备；2、硅片制造；3、硅片测试/拣选；4、装配与封装；5、终测。 关键尺寸CD，技术节点：芯片上的物理尺寸特征被称为特征尺寸，硅片上的最小特征尺寸称为关键尺寸或CD．半导体产业使用技术节点描述在硅片制造中使用的可应用CD。 摩尔定律1964年，戈登·摩尔预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番。（1975年被修改为每18个月翻一番） 电子时代阶段20世纪50年代晶体管技术；20世纪60年代工艺技术；20世纪70年代竞争；20世纪80年代自动化；20世纪90年代批量生产。 第二章 材料分类：根据流经材料电流的不同可分为三类材料：导体，绝缘体，半导体。 硅的优点，被选为主要半导体材料的原因：主要有四个理由：硅的丰裕度；更高的融化温度允许更宽的工艺容限；更宽的工作温度范围；氧化硅的自然生成。硅的掺杂剂：通常用于掺杂ⅢＡ族和ⅤＡ族元素。P型—价带空穴数大于导带电子数，n型—导带电子多余价带空穴，多子—多数载流子，少子—少数载流子，pn结—是在两部分本质相同的材料之间形成的。 三类常用半导体材料：硅，锗，砷化镓 第三章 电路类型：模拟电路，数字电路 Pn结工作原理：1、反偏pn结二极管：即加反向偏压的pn结二极管其反偏的偏转形式致使通过二极管的电流很小，甚至没有电导；2、正偏pn结二极管：电路中n区电子从偏压电源负极被排斥。多余的电子从负极注入到充满空穴的左端，是n区中留下电子的空缺。同时，p区的空穴从偏压电源正极被排斥。由偏压电源正极提供的空穴中和了由偏压电源负极提供的电子。空穴和电子在结区复合以及克服势垒电压很大地减小了阻止电流的行为。只要偏压对二极管能维持一个固定的空穴和电子注入，电流就将持续地通过电路。为了克服势垒，电子和空穴向结方向吸引。 双极晶体管工作原理:BJT有三电极和两个pn结，整个晶体管从一个单一的半导体衬底开始构成。当晶体管处在发射结正偏、集电结反偏的放大状态，发射区向基区注入电子，电子在基区中边扩散边复合，电子被集电区收集，集电结少子漂移，实现对电流的放大。 MOSFET工作原理：每种MOSFET都有一个输入电极称为栅极。nMOSFET用电子作为多数载流子，因而沟道为n型；沟道为p型的pMOSFET用空穴作为多数载流子。在没有导电的状态下，沟道是由称为阱的相反掺杂类型区域构成的开路。n沟道MOSFET在p阱内形成，而p沟道MOSFET在n阱中形成的。在导电状态下，阱上部分的相反电荷从栅氧化物界面离开，一条多数载流子从源极的流动形成电流。 第四章 →SGS过程，方程式：1、用碳加热硅石来制备冶金级硅:SiC（s）+SiO2（s）→Si（l）+SiO（g）+CO（g）2、通过化学反应将冶金级硅提纯以生成三氯硅烷:Si（s）+3HCl（g） →SiHCl3（g）+H2（g）+加热3、利用西门子方法，通过三氯硅烷和氢气反应来生产SGS ：2SiHCl3（g）+2H2（g）→ 2Si（s）+6HCl（g）。 单晶硅生长方法：CZ法和区熔法。 硅片制备过程：晶体生长→整型处理→切片→磨片倒角→刻蚀→抛光→ 清洗→硅片评估→包装 第五章 物质的四种形态：固态，液态，气态，等离子态。 华氏温标（F），摄氏温标（C）与绝对温度（K）转换：F=9/5C+32；K=C+273 压强单位体系：标准压强0psig，绝对压强14.7psia，大气压14.7psi，水银