半导体薄膜技术与物理第六章

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1、第六章第六章 半导体器件集成工艺半导体器件集成工艺晶圆电路设计掩模掩模IC 生产厂房生产厂房测试封裝最后测试热氧化图形曝光刻蚀与光刻胶剥离离子注入与光刻胶剥离金属化化学机械抛光介质薄膜沉积晶圆制造流程图 薄膜技术分立器件分立器件： 主要应用在微波，光电和功率器件方面。如碰撞电离雪崩渡越时间二极管（IMPATT）用作微波 产生器，半导体激光器和发光二极管作为光源，可控硅器件作为高功率的开关。集成器件集成器件： 大部分的电子系统是将有源器件（如晶体管）和无源器件（如电阻，电容和电感）一起构建在单晶半导体上，通过金属化的形式互连而构成集成电路。半导体器件按照结构可以分为：1.降低互联的寄生效应，因为

2、具有多层金属连线的集成电路，可大幅度降低全部的连线长度。2.可以充分利用半导体晶片的空间和面积，因为器件可以紧密布局在IC芯片内。3.大幅度降低制造成本，因为打线连接是项既耗时又容易出错的工作。 相对于通过打线连接的分立器件，集成器件具有如下优点：相对于通过打线连接的分立器件，集成器件具有如下优点： 材料生长：涉及导体/绝缘体/半导体 常用方法：热氧化/CVD/PVD/旋涂/电镀 表面改性：化学性能、电学性能、PN结 图像转移：光刻(lithograph) 材料清除：湿法刻蚀(wet etch) 干法刻蚀 (RIE, Reactive Ion Etch) 化学机械抛光(CMP, Chemica

3、l Mechanical Polish)分立器件典型：pn结的简化制备工艺 8.Al薄膜沉积n-type1.N型Si 衬底2.氧化SiO23.涂敷光刻层光刻胶UV Light4.光刻nnn5. 显影6.刻蚀pnnnppnp7.离子注入pnp9.pn结形成Al接触分立器件典型：LED结构Active Layer5-period In0.3Ga0.7N/GaN SLs (2.5nm/4.0nm)Transparent electrodeP electrode N electrodeBlue InGaN/GaN multi-quantum well LED structureN-type GaN: