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1、生產(chǎn)實習(xí)報告專業(yè)：微電子科學(xué)與工程班級:1314012學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：實習(xí)時間：一、工藝原理1 .氧化SiO2(氧化層)作用：雜質(zhì)擴(kuò)散掩蔽膜和離子注入屏蔽膜;器件表面保護(hù)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，硅片與高純水蒸氣反應(yīng)生成SiO2特點氧化速度快；氧
2、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(kuò)散擴(kuò)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(dá)到規(guī)定的數(shù)量和符合要求的分布。擴(kuò)散定義：將摻雜氣體導(dǎo)入放有硅片的高溫爐中，從而達(dá)到將雜質(zhì)擴(kuò)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(kuò)散：BN;開管擴(kuò)散、箱法擴(kuò)散、涂源法擴(kuò)散； 液態(tài)源擴(kuò)散：POCl3 氣態(tài)源擴(kuò)散：PH3，BH3按擴(kuò)散形式來分類（雜質(zhì)源-硅片）氣相-固相擴(kuò)散（三種源都可用）固相
3、-固相擴(kuò)散液相-固相擴(kuò)散按雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入硅片后的分布形式分類：恒定表面源擴(kuò)散分布（余誤差分布）和有限表面源擴(kuò)散分布（高斯分布）按擴(kuò)散系統(tǒng)分類：開管和閉管兩大類。恒定表面源擴(kuò)散：在擴(kuò)散過程中，Si片表面的雜質(zhì)濃度始終不變；特點在一定擴(kuò)散溫度下，表面雜質(zhì)濃度Ns為由擴(kuò)散溫度下的固溶度決定；擴(kuò)散時間越長，擴(kuò)散溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)硅片內(nèi)的雜質(zhì)數(shù)量越多；擴(kuò)散時間越長，溫度越高，擴(kuò)散深度越大。Q，有限表面源擴(kuò)散：在擴(kuò)散過程中，雜質(zhì)源限定于擴(kuò)散前淀積在晶片表面極薄層內(nèi)的雜質(zhì)總量硅片內(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。特點擴(kuò)散時間越長，雜質(zhì)擴(kuò)散越深，表面濃度越低；擴(kuò)散溫度越高，雜質(zhì)擴(kuò)散得也越深，表面
4、濃度下降得越多；在整個擴(kuò)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(kuò)散工藝：在較低溫度（800900）下，短時間得淺結(jié)恒定源擴(kuò)散，即預(yù)淀積（預(yù)擴(kuò)散）；將預(yù)淀積的晶片在較高溫度下（10001200）進(jìn)行深結(jié)擴(kuò)散，最終達(dá)到所要求的表面濃度及結(jié)深，即再分布（主擴(kuò)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(jī) 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(fù)性光刻和正性光刻。涂膠方法：浸涂、噴涂、旋涂。前烘作用：促進(jìn)膠膜內(nèi)溶劑充分揮發(fā)，使
5、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550um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(fù)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(fù)膠H2SO4正膠丙酮）4. 金屬化金屬化：金屬及金屬性材料在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
6、連材料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(kuò)散一一光刻接觸孔一一金屬淀積一一AL反刻一合金測試2 .工藝條件工幺名稱工藝條件7N結(jié)果氧化溫度T:1150c時間t:5（干）+50（濕）+10（干）min流量O2:80ml/mindox:365nm光刻一t（曝
7、光）：t（顯影）：腐蝕t（sio2）：3min16s去膠t:10min硼預(yù)淀積溫度T:920C時間t:23min流量一:80ml/minN2R:562888硼再擴(kuò)散溫度T:1150時間t:15（濕）+10（干）min流量O2:80ml/minn:0R:光刻二t（曝光）：t（顯影）：腐蝕t（siO2）:5min5s去膠t:9min金屬化T（襯底）：100c真空度：濺射時間t:3min7:150nmdAl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
8、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(kuò)散時條件不穩(wěn)定導(dǎo)致此次恒定表面源擴(kuò)散后的硼濃度較低。硼再擴(kuò)散過程分析：再擴(kuò)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(jī)挑選出的PN結(jié)進(jìn)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)，我們在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，認(rèn)真學(xué)習(xí)了三極管的部分工藝程序，了解了部分儀器的使用原理，也更加深入理解了工藝流程在實際操作中的一些技巧，我很幸運參與了扎探針和涂膠的實際操作?？傮w來說，開拓了自己的視野，實際了解了工藝流程，深有感悟,最后謝謝三位老師的悉心指導(dǎo)！
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