半导体工艺技术
八大半导体工艺顺序剖析
八大半导体工艺顺序剖析八大半导体工艺顺序剖析在现代科技领域中，半导体材料和器件扮演着重要的角色。
作为电子设备的基础和核心组件，半导体工艺是半导体制造过程中不可或缺的环节。
有关八大半导体工艺顺序的剖析将会有助于我们深入了解半导体制造的工作流程。
本文将从简单到复杂，逐步介绍这八大工艺的相关内容。
1. 排版工艺（Photolithography）排版工艺是半导体制造过程中的首要步骤。
它使用光刻技术，将设计好的电路图案转移到硅晶圆上。
排版工艺需要使用光刻胶、掩膜和曝光设备等工具，通过逐层叠加和显影的过程，将电路图案转移到硅晶圆上。
2. 清洗工艺（Cleaning）清洗工艺在排版工艺之后进行，用于去除光刻胶和其他污染物。
清洗工艺可以采用化学溶液或高纯度的溶剂，保证硅晶圆表面的干净和纯净。
3. 高分辨率电子束刻蚀（High-Resolution Electron BeamLithography）高分辨率电子束刻蚀是一种先进的制造技术。
它使用电子束在硅晶圆表面进行刻蚀，以高精度和高分辨率地制作微小的电路图案。
4. 电子束曝光系统（Electron Beam Exposure Systems）电子束曝光系统是用于制造高分辨率电子束刻蚀的设备。
它具有高能量电子束发射器和复杂的控制系统，能够精确控制电子束的位置和强度，实现微米级别的精细曝光。
5. 高能量离子注入（High-Energy Ion Implantation）高能量离子注入是半导体器件制造中的一项重要工艺。
通过将高能量离子注入到硅晶圆表面，可以改变硅晶圆的电学性质，实现电路中的控制和测量。
6. 薄膜制备与沉积（Film Deposition）薄膜制备与沉积是制造半导体器件的关键工艺之一。
这个工艺将薄膜材料沉积在硅晶圆表面，包括化学气相沉积、物理气相沉积和溅射等方法。
这些薄膜能够提供电介质、导电材料或阻挡层等功能。
7. 设备和工艺完善（Equipment and Process Optimization）设备和工艺完善的步骤是优化半导体制造工艺的关键。
半导体八大工艺顺序
半导体八大工艺顺序半导体八大工艺顺序，是指半导体制造过程中的八个主要工艺步骤。
这些工艺步骤包括晶圆清洗、光刻、沉积、刻蚀、扩散、离子注入、退火和包封。
下面将逐一介绍这些工艺步骤的顺序及其作用。
1. 晶圆清洗晶圆清洗是半导体制造过程中的第一步。
在这一步骤中，晶圆将被放入化学溶液中进行清洗，以去除表面的杂质和污染物。
这样可以确保后续工艺步骤的顺利进行，同时也可以提高器件的质量和性能。
2. 光刻光刻是半导体制造中的关键工艺步骤之一。
在这一步骤中，将使用光刻胶覆盖在晶圆表面上，并通过光刻机将图形投射到光刻胶上。
然后，利用化学溶液将未曝光的光刻胶去除，从而形成所需的图形。
3. 沉积沉积是指在晶圆表面上沉积一层薄膜的工艺步骤。
这一层薄膜可以用于改变晶圆表面的性质，增加其导电性或绝缘性。
常用的沉积方法包括化学气相沉积和物理气相沉积。
4. 刻蚀刻蚀是将多余的材料从晶圆表面去除的工艺步骤。
在这一步骤中，利用化学溶液或等离子刻蚀机将不需要的材料去除，从而形成所需的图形和结构。
5. 扩散扩散是将杂质或掺杂物diffused 到晶圆中的工艺步骤。
这一步骤可以改变晶圆的电学性质，并形成PN 结等器件结构。
常用的扩散方法包括固体扩散和液相扩散。
6. 离子注入离子注入是将离子注入到晶圆中的工艺步骤。
这可以改变晶圆的导电性和掺杂浓度，从而形成电子器件的结构。
离子注入通常在扩散之前进行。
7. 退火退火是将晶圆加热至一定温度并保持一段时间的工艺步骤。
这可以帮助晶圆中的杂质扩散和掺杂物活化，从而提高器件的性能和稳定性。
8. 包封包封是将晶圆封装在外部保护材料中的工艺步骤。
这可以保护晶圆不受外部环境的影响，同时也可以方便晶圆的安装和使用。
半导体制造过程中的八大工艺顺序是一个复杂而精密的过程。
每个工艺步骤都起着至关重要的作用，只有严格按照顺序进行，才能生产出高质量的半导体器件。
希望通过本文的介绍，读者对半导体制造过程有了更深入的了解。
半导体七大核心工艺步骤
半导体七大核心工艺步骤
1. 晶圆生长，晶圆是制造芯片的基础，晶圆生长是指在高温下
将单晶硅材料生长成圆形晶圆。
2. 晶圆清洗，晶圆在生长过程中会附着各种杂质和污染物，因
此需要进行严格的清洗，以确保表面的干净和平整。
3. 晶圆扩散，在这一步骤中，通过高温处理将掺杂物质（如硼、磷等）扩散到晶圆表面，改变硅的导电性能。
4. 光刻，光刻技术是将光敏胶涂覆在晶圆表面，然后使用光刻
机将芯片图案投影到光敏胶上，形成光刻图案。
5. 蚀刻，蚀刻是利用化学反应将未被光刻覆盖的部分材料去除，从而形成芯片上的线路和结构。
6. 沉积，在芯片制造过程中，需要在特定区域沉积金属或者绝
缘材料，以形成导线、电容等元件。
7. 清洗和测试，最后一步是对芯片进行清洗和测试，确保芯片
的质量和性能符合要求。
这七大核心工艺步骤构成了半导体制造的基本流程，每一步都至关重要，任何一处的错误都可能导致芯片的失效。
半导体工艺的不断创新和完善，为现代电子技术的发展提供了坚实的基础。
半导体tf工艺
半导体tf工艺
半导体tf工艺是指在半导体制造过程中使用的一个工艺技术，用于制造稳定和高效的半导体器件。
TF是「Thermal Field」
的缩写，意为热场，是指利用热力学和热流动学原理进行半导体加热和冷却的过程。
半导体TF工艺主要用于以下方面：
1. 清洗和去除表面杂质：在半导体制造过程中，需要对半导体材料进行清洗和去除表面杂质，以确保器件的纯净性和性能稳定性。
2. 沉积和形成薄膜：TF工艺可以用于沉积各种材料的薄膜，
如氮化硅（SiN）、氮化铟锡（InSnN）等，并形成所需的结
构和形状。
3. 热处理和退火：通过控制半导体材料的温度和热处理时间，可以改变材料的结晶度、晶格缺陷和电学性能，提高半导体器件的品质和性能。
4. 制造和形成结构：TF工艺可以用于制造和形成各种半导体
器件结构，如晶体管、二极管、电阻器等，并确保其精度和一致性。
5. 封装和封装材料：在半导体器件制造完成后，需要使用TF
工艺进行封装和封装材料的选择和加工，以保护器件和提高其可靠性。
半导体TF工艺的发展和应用对于半导体产业的进步和发展具
有重要意义，可以提高半导体器件的性能和可靠性，推动科技的进步和创新。
半导体八大工艺顺序
半导体八大工艺顺序半导体八大工艺顺序是指半导体器件制造过程中的八个主要工艺步骤。
这些工艺步骤的顺序严格按照一定的流程进行，确保半导体器件的质量和性能。
下面将逐一介绍这八大工艺顺序。
第一步是晶圆清洁工艺。
在半导体器件制造过程中，晶圆是最基本的材料。
晶圆清洁工艺旨在去除晶圆表面的杂质和污染物，确保后续工艺步骤的顺利进行。
第二步是光刻工艺。
光刻工艺是将图形模式转移到晶圆表面的关键步骤。
通过光刻工艺，可以在晶圆表面形成所需的图形结构，为后续工艺步骤提供准确的参考。
第三步是沉积工艺。
沉积工艺是将材料沉积到晶圆表面的过程，包括化学气相沉积、物理气相沉积和溅射等技术。
通过沉积工艺，可以在晶圆表面形成所需的材料结构。
第四步是刻蚀工艺。
刻蚀工艺是将多余的材料从晶圆表面去除的过程，以形成所需的图形结构。
刻蚀工艺通常使用化学刻蚀或物理刻蚀的方式进行。
第五步是离子注入工艺。
离子注入工艺是向晶圆表面注入掺杂物质的过程，以改变晶体的电学性质。
通过离子注入工艺，可以实现半导体器件的掺杂和调控。
第六步是热处理工艺。
热处理工艺是将晶圆置于高温环境中进行退火、烘烤或氧化等处理的过程。
通过热处理工艺，可以改善晶体的结晶质量和电学性能。
第七步是清洗工艺。
清洗工艺是在制造过程中对晶圆进行清洗和去除残留污染物的过程，以确保半导体器件的质量和可靠性。
第八步是封装测试工艺。
封装测试工艺是将完成的半导体器件封装成最终产品，并进行性能测试和质量检验的过程。
通过封装测试工艺，可以确保半导体器件符合规格要求，并具有稳定可靠的性能。
总的来说，半导体八大工艺顺序是半导体器件制造过程中的关键步骤，每个工艺步骤都至关重要，任何一环节的不慎都可能影响整个制造过程的质量和性能。
通过严格按照八大工艺顺序进行制造，可以确保半导体器件具有优良的性能和可靠性，从而满足现代电子产品对半导体器件的高要求。
半导体八大工艺名称
半导体八大工艺名称1. 硅晶圆制备工艺硅晶圆制备是半导体制造过程的第一步，也是最为关键的一步。
它是指将高纯度的硅材料通过一系列的工艺步骤转化为薄而平整的硅晶圆。
硅晶圆制备工艺主要包括以下几个步骤：(1) 单晶生长单晶生长是将高纯度的硅材料通过熔融和凝固的过程，使其在特定的条件下形成单晶结构。
常用的单晶生长方法包括Czochralski法和区熔法。
(2) 切割切割是将生长好的硅单晶材料切割成薄片的过程。
常用的切割方法是采用金刚石刀片进行切割。
(3) 研磨和抛光研磨和抛光是将切割好的硅片进行表面处理，使其变得平整光滑的过程。
研磨通常使用研磨机进行，而抛光则使用化学机械抛光（CMP）工艺。
(4) 清洗清洗是将研磨和抛光后的硅片进行清洁处理，去除表面的污染物和杂质。
清洗过程通常采用酸洗和溶剂清洗的方法。
2. 光刻工艺光刻工艺是半导体制造中的一项关键工艺，用于将设计好的电路图案转移到硅晶圆上。
光刻工艺主要包括以下几个步骤：(1) 涂覆光刻胶涂覆光刻胶是将光刻胶涂覆在硅晶圆表面的过程。
光刻胶是一种敏感于紫外光的物质，可以通过紫外光的照射来改变其化学性质。
(2) 曝光曝光是将硅晶圆上的光刻胶通过光刻机上的光源进行照射，使其在特定区域发生化学反应。
曝光过程需要使用掩模板来控制光刻胶的曝光区域。
(3) 显影显影是将曝光后的光刻胶进行处理，使其在曝光区域发生溶解或固化的过程。
显影过程通常使用显影液进行。
(4) 清洗清洗是将显影后的硅晶圆进行清洁处理，去除残留的光刻胶和显影液。
3. 离子注入工艺离子注入工艺是将特定的离子注入到硅晶圆中，以改变其电学性质的过程。
离子注入工艺主要包括以下几个步骤：(1) 选择离子种类和能量选择合适的离子种类和能量是离子注入工艺的第一步。
不同的离子种类和能量可以改变硅晶圆的导电性质。
(2) 离子注入离子注入是将选择好的离子通过离子注入机进行注入的过程。
离子注入机通过加速器将离子加速到一定的能量，并将其注入到硅晶圆中。
半导体工艺技术优质课件
7 ➢第六次光刻：接触孔刻蚀；
8
➢金属Al淀积； ➢第七次光刻：生成金属化图形；
课程设计作业一
课程设计作业一
形成N阱
初始氧化 淀积氮化硅层 光刻1版，定义出N阱 反应离子刻蚀氮化硅层 N阱离子注入，注磷
形成P阱
去掉光刻胶
在N阱区生长厚氧化层，其他区域被氮化硅层保护 而不会被氧化
优点是选择性好、反复性好、生产效率高、 设备简朴、成本低
缺陷是钻蚀严重、对图形旳控制性较差
干法刻蚀
溅射与离子束铣蚀：经过高能惰性气体离子旳物理轰
击作用刻蚀，各向异性性好，但选择性较差
等离子刻蚀(Plasma Etching)：利用放电产生旳游
离基与材料发生化学反应，形成挥发物，实现刻蚀。选 择性好、对衬底损伤较小，但各向异性较差
➢热氧化生成场氧； ➢氮化硅刻蚀； ➢缓冲层刻蚀； ➢清洗表面； ➢阈值电压调整旳离子注入； ➢栅氧生长；
4
➢CVD淀积N+多晶硅栅； ➢第三次光刻：形成多晶硅图形，定义栅极；
5
➢第四次光刻：打开N+区旳离子注入窗口； ➢磷注入；
5
➢光刻胶掩蔽条； ➢第五次光刻：P+区离子注入；
6
➢光刻胶掩蔽条； ➢CVD淀积SiO2； ➢离子注入退火；
掺杂旳均匀性好 温度低：不大于600℃ 能够精确控制杂质分布 能够注入多种各样旳元素 横向扩展比扩散要小得多。 能够对化合物半导体进行掺杂
离子注入系统旳原理示意图
离子注入到无定形靶中旳高斯分布情况
退火
退火：也叫热处理，集成电路工艺中全部旳 在氮气等不活泼气氛中进行旳热处理过程都 能够称为退火
形成N管源漏区
光刻，利用光刻胶将PMOS区保护起来 离子注入磷或砷，形成N管源漏区
半导体行业的工艺技术创新
半导体行业的工艺技术创新半导体行业是现代科技中不可或缺的一部分，它对于电子设备的研发与生产具有重要作用。
工艺技术是半导体行业中的核心，它直接影响着芯片的性能和成本。
随着科技的不断进步，半导体行业也在积极推动工艺技术的创新与发展，以满足不断增长的市场需求。
一、工艺技术创新的重要性工艺技术创新在半导体行业中具有重要的意义。
首先，工艺技术的改进可以提高芯片的性能和可靠性。
通过不断优化工艺流程和材料选择，可以减少芯片的能耗、提高信号传输速度，并增加芯片的抗干扰能力。
其次，工艺技术的创新可以降低芯片的成本。
随着工艺制程的进步，可以实现芯片的集成度提升，从而减少生产过程中的资源消耗和浪费。
最后，工艺技术的创新对于半导体行业的竞争力至关重要。
只有不断推陈出新，引入新材料和新工艺，才能跟上市场的需求变化，保持行业的领先地位。
二、材料和工艺的创新材料和工艺是半导体行业中的两大重要因素，对于工艺技术创新起到决定性的作用。
首先，在材料方面，半导体材料的种类和性能直接影响芯片的性能指标。
新材料的引入可以改善芯片的电学、光学、热学等性能，提高芯片的效率和可靠性。
例如，高纯度硅材料的应用可以减少杂质对于电子的干扰，提高芯片的电导率。
其次，在工艺方面，工艺流程的优化和创新是推动半导体产业发展的关键。
通过不断改善光刻、离子注入、薄膜沉积等关键工艺环节，可以提高芯片的制程精度和一致性，实现更高的晶体管密度和更快的工作速度。
三、制程集成度的提高制程集成度是指在单个芯片上集成复杂功能的程度，也是半导体行业中的一个重要指标。
制程集成度的提高可以通过在同一芯片上实现更多的功能单元，从而减少多芯片组装的工序和材料成本。
例如，随着微米制程向纳米制程的转变，芯片的集成度大幅提升，不仅可以实现更多的晶体管密度，还可以集成存储器、通信模块等功能。
这种集成度的提高不仅可以降低设备的体积和功耗，还可以提高设备的性能和稳定性。
四、半导体行业的发展趋势当前，半导体行业正面临着技术突破和市场需求的双重挑战。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 硅晶圆尺寸是在半导体生产过程中硅晶圆使用的直径值。 硅晶圆尺寸越大越好，因为这样每块晶圆能生产更多的芯 片。比如，同样使用0.13微米的制程在200mm的晶圆上可 以生产大约179个处理器核心，而使用300mm的晶圆可以 制造大约427个处理器核心，300mm直径的晶圆的面积是 200mm直径晶圆的2.25倍，出产的处理器个数却是后者的 2.385倍，并且300mm晶圆实际的成本并不会比200mm晶 圆来得高多少，因此这种成倍的生产率提高显然是所有芯 片生产商所喜欢的。 然而，硅晶圆具有的一个特性却限制了生产商随意增 加硅晶圆的尺寸，那就是在晶圆生产过程中，离晶圆中心 越远就越容易出现坏点。因此从硅晶圆中心向外扩展，坏 点数呈上升趋势，这样我们就无法随心所欲地增大晶圆尺 寸。
3.2.1 直拉法 大部分的单晶 都是通过直拉法 生长的。生产过 程如图所示。 特点：工艺成熟， 能较好地拉制低 位错、大直径的 硅单晶。缺点是 难以避免来自石 英坩埚和加热装 置的杂质污染。
旋转卡盘
籽晶 生长晶体 射频加热线圈
熔融 硅
3.2.2 液体掩盖直拉 法 此方法主要用 来生长砷化镓晶体， 和标准的直拉法一 样，只是做了一些 改进。由于熔融物 里砷的挥发性通常 采用一层氧化硼漂 浮在熔融物上来抑 制砷的挥发。故得 其名，如图所示。
第四章 芯片制造
概述 本章将介绍基本芯片生产工艺的概况， 主要阐述 4 种最基本的平面制造工艺，分别是： 薄膜制备工艺 掺杂工艺 光刻工艺 热处理工艺 4.1薄膜制备 是在晶体表面形成薄膜的加工工艺。图4.4 是 MOS 晶体管的剖面图，可以看出上面有钝化层 (Si3N4、Al2O3)、金属膜(Al)、氧化层(SiO2) 制 备 这 些 薄 膜 的 材 料 有 ： 半 导 体 材 料 （ Si、 GaAs等），金属材料（Au、Al等），无机绝缘 材料（ SiO2 、Si3N4 、Al2O3 等），半绝缘材料 （多晶硅、非晶硅等）。
诞生。如图所示。
1.2 固态器件
• 固态器件不仅是指晶体管，还包括电阻器和电容 器。 • Ge合金管的缺点是工作温度低，电性能差。 • 50 年代随着硅平面制造工艺的出现，很快就出现 了用硅材料制造的晶体管。 • 由于硅材料的制造温度 ( 熔点温度 1415℃) 和硅晶 体管的工作温度都优于锗 ( 熔点温度 937℃) ，加 之 SiO2 的天然生成使得硅晶体管很快取代了 Ge 晶 体管。
4.2 光刻与刻蚀技术
光刻所需要的三要素为：光刻胶、掩膜版和光刻机。常 规的光刻过程主要包括：涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、 腐蚀和去胶。首先将光刻胶利用高速旋转的方法涂敷在硅片 上，然后前烘使其牢固地附着在硅片上成为一层固态薄膜。 利用光刻机曝光之后，再采用特定的溶剂进行显影，使其部 分区域的光刻胶被溶解掉，这样便将掩膜版上的图形转移到 光刻胶上，然后再经过后烘以及刻蚀、离子注入等工序，将 光刻胶的图形转移到硅片上，最后再去胶就完成了整个光刻 过程。
每个电路 进行电 测试
良品
3 晶圆制备
3.1 概述
在这一章里，主要介绍沙子转变成晶体， 以及晶圆和用于芯片制造级的抛光片的生产步 骤。 高密度和大尺寸芯片的发展需要大直径 的晶圆，最早使用的是1英寸(25mm)，而现在 300mm 直径的晶圆已经投入生产线了。因为 晶圆直径越大，单个芯片的生产成本就越低。 然而，直径越大，晶体结构上和电学性能的一 致性就越难以保证，这正是对晶圆生产的一个 挑战。
• 特征尺寸的减小和电路密度的提高产生的结果是： • 信号传输距离的缩短和电路速度的提高，芯片或电 路功耗更小。
1.5 半导体工业的构成
• 半导体工业包括材料供应、电路设计、芯片制造和 半导体工业设备及化学品供应五大块。 • 目前有三类企业：一种是集设计、制造、封装和市 场销售为一体的公司；另一类是做设计和销售的公 司，他们是从芯片生产厂家购买芯片；还有一种是 芯片生产工厂，他们可以为顾客生产多种类型的芯 片。
1.1 半导体工业的诞生
• 电信号处理工业始于上个世纪初的真空管，真空 管使得收音机、电视机和其他电子产品成为可能。 它也是世界上第一台计算机的大脑。
• 真空管的缺点是体积大、功耗大，寿命短。当时 这些问题成为许多科学家寻找真空管替代品的动 力，这个努力在1947年 12月23日得以实现。也 就是第一只Ge合金管的
• 高温工艺过程引入的位错 • 掺杂过程中引入的位错 • 薄膜制备过程中引入的位错 无论是天生的还是诱生的缺陷对器件特性 都是不利的，因此在芯片制造过程中都应该尽 量避免。
穴位
3.5 晶片加工
晶片加工是指将单晶棒经过切片、磨片、抛 光等一系列的工序加工成用来做芯片的薄片。 切片 在切片前还要滚磨整形、晶体定向、确定 定位面、等一系列的加工处理。 切片就是用有金刚石涂层的内园刀片把晶片 从晶体上切下来。
• 外延生长的基本原理
氢还原四氯化硅外延生长原理示意图
• 硅的CVD外延 化学气相淀积是指通过气态物质的化学反应在衬底上 淀积一层薄膜材料的过程。
CVD反应器的结构示意图
• 分子束外延 分子束外延（MBE）是在超高真空条件下一个或多个 热原子或热分子束蒸发到衬底表面上形成外延层的方 法。
砷化镓相关的Ⅲ-Ⅴ族化合物的MBE系统示意图
半导体工艺技术
主讲：彭振康
目录
• • • • • • 第一章：半导体产业介绍 第二章：器件的制造步骤 第三章：晶圆制备 第四章：芯片制造 第五章：污染控制 第六章：工艺良品率
第一章 半导体产业介绍
• 概述 微电子从40年代末的第一只晶体管（Ge合金管） 问世， 50 年代中期出现了硅平面工艺，此工艺不 仅成为硅晶体管的基本制造工艺，也使得将多个 分立晶体管制造在同在一硅片上的集成电路成为 可能，随着制造工艺水平的不断成熟，使微电子 从单只晶体管发展到今天的ULSI。 回顾发展历史，微电子技术的发展不外乎包括 两个方面：制造工艺和电路设计，而这两个又是 相互相成，互相促进，共同发展。
生长 法
淀积 法 化学气相淀积工艺
பைடு நூலகம்蒸发工艺
溅射
薄膜分类/工艺与材料的对照表
层别 绝缘 层 半导体层 导体 层
热氧 化 工艺 二氧化硅
化学气相 淀积工艺 二氧化硅 氮化 硅 外延单 晶硅 多晶 硅
蒸发工艺
溅射工艺 二氧化硅 一氧化硅
铝 铝 / 硅合金 铝铜合金 镍铬铁合金 黄金
钨 钛 钼 铝 / 硅合金 铝铜合金
籽晶
晶体 氧化硼层 砷化 镓 熔化 物
3.2.3 区熔法 主要用来生 长低氧含量的晶 体，但不能生长 大直径的单晶， 并且晶体有较高 的位错密度。这 种工艺生长的单 晶主要使用在高 功率的晶闸管和 整流器上，生长 系统如图所示。
通入惰性气体
惰性气体 （氩气） 上卡盘
多晶硅棒
滑动射 频线圈
熔融区
籽晶 下卡盘
• 分子束外延是一种新的晶体生长技术，简记为MBE。其方
法是将半导体衬底放置在超高真空腔体中，和将需要生长 的单晶物质按元素的不同分别放在喷射炉中（也在腔体 内）。由分别加热到相应温度的各元素喷射出的分子流能 在上述衬底上生长出极薄的（可薄至单原子层水平）单晶
体和几种物质交替的超晶格结构。分子束外延主要研究的
随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量也 提出更高的要求，适合微细加工的大直径硅片在市场中的 需求比例将日益加大。目前，硅片主流产品是 200mm，逐 渐向300mm过渡，研制水平达到400mm～450mm。据统 计，200mm硅片的全球用量占60%左右，150mm占20%左 右，其余 占20%左右。根据最新的《国际半导体技术指南 （ITRS）》，300mm硅片之后下一代产品的直径为 450mm；450mm硅片是未来22纳米线宽 64G集成电路的 衬底材料，将直接影响计算机的速度、成本，并决定计算 机中央处理单元的集成度。
生长工艺如图所示。其中蒸发工艺、溅射等 可看成是直接生长法------以源直接转移到衬底上 形成薄膜；其它则可看成是间接生长法-----制备 薄膜所需的原子或分子，由含其组元的化合物， 通过氧化、还原、热分解等反应而得到。
淀积 钝化层 淀积 金属膜 生长 氧化层 N P N
氧化工艺 氮化硅 工艺 增层的 制程
一个尺寸相同的芯片上，所容纳的晶体管数量，
因制程技术的提升，每18个月到两年晶体管数量会加 倍，IC性能也提升1倍。现以1961年至2006年期间半 导体技术的发展为例加以说明，IC电路线宽由25微米 减至65纳米，晶圆直径由1英寸增为12英寸，每一芯 片上由6个晶体管增为80亿个晶体管，DRAM密度增 加为4G位，晶体管年销售量由1000万个增加到10的
行进 方向
3.3 晶体外延生长技术
外延是一种采取化学反应法进行晶体生长的另一种 技术。在一定条件下，以衬底晶片作为晶体籽晶， 让原子（如硅原子）有规则地排列在单晶衬底上， 形成一层具有一定导电类型、电阻率、厚度及完整 晶格结构的单晶层，由于这个新的单晶层是在原来 衬底晶面向外延伸的结果，所以称其为外延生长， 这个新生长的单晶层叫外延层。最常见的外延生长 技术为化学气相淀积（ CVD）和分子束外延生长 （MBE）。
是不同结构或不同材料的晶体和超晶格的生长。该法生长 温度低，能严格控制外延层的层厚组分和掺杂浓度，但系 统复杂，生长速度慢，生长面积也受到一定限制。
3.4 晶体缺陷及对器件质量的影响
缺陷主要有： 点缺陷 位错(原生的和诱生的) 点缺陷 主要来源于晶体内杂质原子的挤压晶体结构引起 的应力所产生的缺陷， 还有就是空位 (晶格点阵缺 少原子所制)。如图所示 位错 位错是单晶内部一组晶胞排错位置所制 (如图所 示).. 原生位错是晶体中固有的位错，而诱生位错是指在芯 片加工过程中引入的位错，其数量远远大于原生位 错。产生的原因大致可分为三个方面
第二章 器件的制造步骤
• 半导体器件制造分4个不同阶段： 1.材料准备 2.晶体生长与晶圆准备 3.芯片制造 4.封装