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半導(dǎo)體製程及原理概述 - 無圖版
seagate --- 2008-04-15 21:55:15
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剛上論壇，捧捧場～
fiona --- 2008-04-16 11:28:49
2
太貴了，我沒錢能不能傳到我信箱里一份，fiona_hai@yahoo.cn
Marshall --- 2008-04-16 18:00:08
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總共35頁，現(xiàn)取兩頁與大家共享。
製程及原理概述
半導(dǎo)體工業(yè)的製造方法是在矽半導(dǎo)體上製造電子元件(產(chǎn)品包括:動態(tài)記憶體、靜態(tài)記億體、微虛理器…等)，而電子元件之完成則由精密複雜的積體電路(Integrated Circuit，簡稱IC)所組成；IC之製作過程是應(yīng)用晶片氧化層成長、微影技術(shù)、蝕刻、清洗、雜質(zhì)擴散、離子植入及薄膜沉積等技術(shù)，所須製程多達二百至三百個步驟。隨著電子資訊產(chǎn)品朝輕薄短小化的方向發(fā)展，半導(dǎo)體製造方法亦朝著高密度及自動化生產(chǎn)的方向前進;而IC製造技術(shù)的發(fā)展趨勢，大致仍朝向克服晶圓直徑變大，元件線幅縮小，製造步驟增加，製程步驟特殊化以提供更好的產(chǎn)品特性等課題下所造成的良率控制因難方向上前進。 半導(dǎo)體業(yè)主要區(qū)分為材料(矽品棒)製造、積體電路晶圓製造及積體電路構(gòu)裝等三大類，範圍甚廣。目前國內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)則包括了後二項，至於矽晶棒材料仍仰賴外國進口。國內(nèi)積體電路晶圓製造業(yè)共有11家，其中聯(lián)華、臺積及華邦各有2個工廠，總共14個工廠，目前仍有業(yè)者繼紙擴廠中，主要分佈在新竹科學園區(qū)，年產(chǎn)量逾400萬片。而積體電路構(gòu)裝業(yè)共有20家工廠，遍佈於臺北縣、新竹縣、臺中縣及高雄市，尤以加工出口區(qū)為早期半導(dǎo)體於臺灣設(shè)廠開發(fā)時之主要據(jù)點。年產(chǎn)量逾20億個。 原理簡介 一般固體材料依導(dǎo)電情形可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體。材料元件內(nèi)自由電子濃度(n值)與其傳導(dǎo)率成正比。良好導(dǎo)體之自由電子濃度相當大(約1028個e-/m3)，絕緣體n值則非常小(107個e-/m3左右)，至於半導(dǎo)體n值則介乎此二值之間。 半導(dǎo)體通常採用矽當導(dǎo)體，乃因矽晶體內(nèi)每個原子貢獻四個價電子，而矽原子內(nèi)部原子核帶有四個正電荷。相鄰原子間的電子對，構(gòu)成了原子間的束縛力，因此電子被緊緊地束縛在原子核附近，而傳導(dǎo)率相對降低。當溫度升高時，晶體的熱能使某些共價鍵斯鍵，而造成傳導(dǎo)。這種不完全的共價鍵稱為電洞，它亦成為電荷的載子。如圖1.l(a),(b) 於純半導(dǎo)體中，電洞數(shù)目等於自由電子數(shù)，當將少量的三價或五價原子加入純矽中，乃形成有外質(zhì)的(extrinsic)或摻有雜質(zhì)的(doped)半導(dǎo)體。並可分為施體與受體，分述如下： 1.施體(N型) 當摻入的雜質(zhì)為五價電子原子(如砷)，所添入原子取代矽原子，且第五個價電子成為不受束縛電子，即成為電流載子。因貢獻一個額外的電子載子，稱為施體(donor)，如圖1.l(C)。 2. 受體(P型) 當將三價的雜質(zhì)(如硼)加入純矽中，僅可填滿三個共價鍵，第四個空缺形成一個電洞。因而稱這類雜質(zhì)為受體(acceptor)，如圖1.l(d)。 半導(dǎo)體各種產(chǎn)品即依上述基本原理，就不同工業(yè)需求使用矽晶圓、光阻劑、顯影液、酸蝕刻液及多種特殊氣體為製程申的原料或添加物等，以完成複雜的積體電路製作。