生产实习报告 微电子科学与工程专业

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1、生产实习报告专业:微电子科学与工程班级:1314012学号:13140120019姓名:刘聪指导教师:李跃进丁瑞雪李娅妮实习时间:2016.12.21－12.24一、工艺原理1.氧化SiO2（氧化层）作用：⑴杂质扩散掩蔽膜和离子注入屏蔽膜；⑵器件表面保护或钝化膜；⑶MOS电容的介质材料；⑷MOSFET的绝缘栅材料；⑸电路隔离介质或绝缘介质。制备氧化层方法：热氧化；热分解淀积；CVD；阳极氧化；蒸发法（溅射法）。热氧化优点：SiO2（氧化层）质量好，掩蔽能力强。热氧化种类：⑴干氧氧化：高温下，氧气与硅片反应生成SiO2特点——速度慢；氧化层致密，掩蔽能力强；

2、均匀性和重复性好；表面与光刻胶的粘附性好，不易浮胶。⑵水汽氧化：高温下，硅片与高纯水蒸气反应生成SiO2特点——氧化速度快；氧化层疏松，质量差；表面是极性的硅烷醇——易吸水、易浮胶。⑶湿氧氧化：高温下，硅片与携带一定量水汽的氧气反应生成SiO2特点——氧化速率介于干氧和水汽之间；氧化层质量介于干氧与水汽之间；影响氧化速率的因素：氧化剂分压；氧化温度；硅表面晶向；杂质；2.扩散扩散目的：将所需的杂质掺入半导体基片规定的区域内，并达到规定的数量和符合要求的分布。扩散定义：将掺杂气体导入放有硅片的高温炉中，从而达到将杂质扩散到硅片内的目的。方法：按掺杂源的形态分

3、类：①固体源扩散：BN；开管扩散、箱法扩散、涂源法扩散；②液态源扩散：POCl3③气态源扩散：PH3，BH3按扩散形式来分类（杂质源→硅片）①气相→固相扩散（三种源都可用）②固相→固相扩散③液相→固相扩散按杂质扩散进入硅片后的分布形式分类：恒定表面源扩散分布（余误差分布）和有限表面源扩散分布（高斯分布）按扩散系统分类：开管和闭管两大类。恒定表面源扩散：在扩散过程中，Si片表面的杂质浓度始终不变；特点——在一定扩散温度下，表面杂质浓度Ns为由扩散温度下的固溶度决定；扩散时间越长，扩散温度越高，扩散进硅片内的杂质数量越多；扩散时间越长，温度越高，扩散深度越大。

4、有限表面源扩散：在扩散过程中，杂质源限定于扩散前淀积在晶片表面极薄层内的杂质总量Q，硅片内的杂质总量保持不变，没有外来杂质补充，也不会减少。特点——扩散时间越长，杂质扩散越深，表面浓度越低；扩散温度越高，杂质扩散得也越深，表面浓度下降得越多；在整个扩散过程中，杂质总量Q保持不变；表面杂质浓度可控。两步扩散工艺：在较低温度（800—900℃）下，短时间得浅结恒定源扩散，即预淀积（预扩散）；将预淀积的晶片在较高温度下（1000—1200℃）进行深结扩散，最终达到所要求的表面浓度及结深，即再分布（主扩散）。3.光刻光刻：通过光化学反应，将光刻版（mask）上的图

5、形转移到光刻胶上。刻蚀：通过腐蚀，将光刻胶上图形完整地转移到Si片上。光刻三要素：①光刻机②光刻版（掩膜版）③光刻胶主要步骤：涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、刻蚀、去胶。两种基本工艺类型：负性光刻和正性光刻。涂胶方法：浸涂、喷涂、旋涂。前烘作用：促进胶膜内溶剂充分挥发，使胶膜干燥；增加胶膜与SiO2（Al膜等）的粘附性及耐磨性。曝光方式：接触式（硅片与光刻版紧密接触）；接近式（硅片与光刻版保持5—50um间距）；投影式（利用光学系统，将光刻版的图形投影在硅片上）。显影作用：将未感光的负胶或感光的正胶溶解去除，显现出所需的图形。坚膜作用：使软化、膨胀的胶膜与硅

6、片粘附更牢；增加胶膜的抗蚀能力。刻蚀方法：干法刻蚀（腐蚀液是活性气体，如等离子体）；湿法刻蚀（腐蚀剂是化学溶液）。去胶方法：干法去胶（O2等离子体）；湿法去胶（负胶H2SO4、正胶丙酮）4.金属化金属化：金属及金属性材料在IC中的应用。分类：（按功能划分）①MOSFET栅电极材料—MOSFET器件的组成部分；②互连材料—将各个独立的元件连接成为具有一定功能的电路模块；③接触材料—直接与半导体材料接触的材料，以及提供与外部相连的接触点。常用金属材料：Al、Cu、Pt、Au、W、Mo等常用金属性材料：掺杂的poly-Si；金属硅化物——PtSi、CoSi2、W

7、Si2；金属合金——AlSi、AuCu、CuPt、TiB2、SiGe、ZrB2二、二极管制作1.工艺流程N/N+衬底——氧化生长——光刻窗口——P型扩散——光刻接触孔——金属淀积——AL反刻——合金——测试2.工艺条件工艺名称工艺条件工艺结果氧化温度T：1150℃时间t：5（干）+50（湿）+10（干）min流量:80ml/mindox:365nm光刻一t(曝光)：3.7st（显影）：2.5min腐蚀t（）:3min16s去胶t：10min硼预淀积温度T:920℃时间t：23min流量:80ml/minR:562~888硼再扩散温度T:1150时间t：15

8、(湿)+10（干）min流量:80ml/min：0R:37.7~5