【半导体工艺实习报告】

　半导体工艺实习报告 半导体工艺实习报告如何写 ? 以下是小编收集的关于 《半导体工艺实习报告》的范文，仅供大家阅读参考 ! 半导体工艺实习报告

　从 1948 年发明了晶体管， 1960 年集成电路问世， 1962 年出现第一代半导体激光器到如今 21 世纪的光电子时代， 半导体制造工艺飞速发展着。而作为一名集成电路专业的本 科学生，工艺实习无疑成为了我们的常做之事。在刚刚结束 的两次半导体工艺实习课上，通过老师的耐心指导，我受益 匪浅。

　在第一次课程上，我首先见证了沙子的不甘平庸。

　硅是作为集成电路的基础性材料，而沙子则是提取硅最主要 的来源。硅主要是由于它有一下几个特点：原料充分 ; 硅晶

　体表面易于生长稳定的氧化层，这对于保护硅表面器件或电 路的结构、性质很重要 ;重量轻，密度只有 /cm3; 热学特性好， 线热膨胀系数小，*10-6/ C,热导率高，/cm C ;单晶圆片的缺陷少，直 径大，工艺性能好 ; 机械性能良好等。在掌握了硅的优点之 后，熟悉了单晶硅的生长。采用熔体生长法制备单晶硅棒： 多晶硅—熔体硅—单晶硅棒。单晶硅的生长原理为：固体状 态下原子的排列方式有无规则排列的非晶态，也可以成为规 则排列的晶体，其决定1物

　2熔融液体的粘度，粘度表因素有三方面：O质的本质， 即原子以哪种方式结合；O

　3 熔融液体的冷却速度， 冷却速度快， 到达结晶征流体 中发生相对运动的阻力；O

　温度原子来不及重新排列就降更低温度，最终到室温 时难以重组合成晶体，可以将无规则排列固定下来。了解硅之后， 又见识到了半导体材料的奇特。

　半导体： 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。半导体材料是一类 具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材 料，其电导率在 10(U-3)?10(U-9)欧姆/厘米范围内。半导 体材料的电学性质对光、热、电、磁等外界因素的变化十分 敏感，在半导体材料中掺入少量杂质可以控制这类材料的电 导率。正是利用半导体材料的这些性质，才制造出功能多样 的半导体器件。

　半导体材料是半导体工业的基础，它的发 展对半导体技术的发展有极大的影响。半导体材料的导电性 对某些微量杂质极敏感。纯度很高的半导体材料称为本征半 导体，常温下其电阻率很高，是电的不良导体。在高纯半导 体材料中掺入适当杂质后，由于杂质原子提供导电载流子， 使材料的电阻率大为降低。这种掺杂半导体常称为杂质半导 体。杂质半导体靠导带电子导电的称 N型半导体，靠价带空穴导电的称P型半导体。不同类型半导体间接触(够成PN结) 或半导体与金属接触时，因电子 (或空穴)浓度差而产生扩散， 在接触处形成位垒， 因而这类接触具有单向导电性。

　利用 PN 结的单向导电性，可以制成具有不同功能的半导体器件，如 二极管、三极管、晶闸管等。此外，半导体材料的导电性对 外界条件 （如热、光、电、磁等因素 ） 的变化非常敏感，据此 可以制造各种敏感元件，用于信息转换。在了解完材料之后，老师带领着我们揭开了集成电路 基本制造工艺的真正面纱。其基本的工艺步骤为：氧化层生 长、热扩散、光刻、离子注入、淀积 （蒸发） 和刻蚀等步骤。（一） 氧化氧化是在硅片表面生长一层二氧化硅 （2iSO）

　膜的过程。这层膜的作用是：保护和钝化半导体表面：作为 杂质选择扩散的掩蔽层 ; 用于电极引线和其下面硅器件之间 的绝缘；用作MOS电容和MOS器件栅极的介电层等等。（二） 扩散半导体工艺中扩散是杂质原子从材料表面向 内部的运动。和气体在空气中扩散的情况相似，半导体杂质 的扩散是在800-1400 C温度范围内进行。

　从本质上来讲，扩 散是微观离子作无规则的热运动的统 计结果。这种运动总 是由离子浓度较高的地方向着浓度较低的地方进行，而使得 离子得分布逐渐趋于均匀； 浓度差别越大，扩散也越快。根 据扩散时半导体表面杂质浓度变化的情况来区分，扩散有两 类，即无限杂质源扩散 （ 恒定表面源扩散 ）和有限杂质源扩 （ 有限表面源扩散 ） 。（三） 光刻光刻是一种复印图象和化学腐蚀相接合的综

　合技术。它先采用照相复印的方法，将事先制好的光刻板上 的图象精确地、重复地印在涂有感光胶的 2iSO 层（或 AL 层上），然后利用光刻胶的选择性保护作用对 2iS0层（或AL层）

　进行选择性的化学腐蚀，从而在 2iSO层（或AL层）刻出与光

　刻版相应的图形。

　（ 四） 薄膜淀积 淀积是在硅片上淀积各种材料的薄膜， 可以采用真空蒸发镀膜、溅射或化学汽相淀积 （CVD）等方法淀积薄膜。在真空蒸发淀积时，固体蒸发源材料被放在 10-5Torr 的真空中有电阻丝加热至蒸发台， 蒸发分子撞击到 较冷的硅片，在硅片表面冷凝形成约 1um厚的固态薄膜。更为先进的电子束蒸发利用高压加速并聚焦的电子束加热蒸 发源使之淀积在硅片

　表面和离子注入、淀积 （ 在硅片上淀积各种材料的薄 膜） 、刻蚀 （去除无保护层的表面材料的过程 ）。第二次课上，通过观擦学长与老师的现场操作，我学 习到了如何验证三极管的偏差值。并掌握了三极管的使用与 PN节的功率特性曲线等，这对我以后的实验与学习奠定了很 好的基础。通过查阅资料和老师讲解，我还了解到了摩尔定 律。摩尔定律是由英特尔 （Intel） 创始人之一戈登摩尔 （Gordon Moore） 提出来的。其内容为：当价格不变时，集成 电路上可容纳的晶体管数目， 约每隔 1 8个月便会增加一倍， 性能也将提升一倍。

　换言之， 每一美元所能买到的电脑性能， 将每隔 18 个月翻两倍以上。

　摩尔定律并非数学、 物理定律， 而是对发展趋势的一种分析预测，因此，无论是它的文字表 述还是定量计算，都应当容许一定的宽裕度。从这个意义上 看，摩尔的预言是准确而难能可贵的，所以才会得到业界人 士的公认，并产生巨大的反响。这一定律揭示了信息技术进 步的速度。尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪，摩尔定 律仍应该被认为是观测或推测，而不是一个物理或自然法。预计定律将持续到至少 XX年或2020年。然而，XX年国际半 导体技术发展路线图的更新增长已经放缓在 XX 年年底，之 后的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一番 “摩尔定律”对整个世界意义深远。在回顾多年来半 导体芯片业的进展并展望其未来时，信息技术专家们认为， 在以后“摩尔定律”可能还会适用。但随着晶体管电路逐渐 接近性能极限，这一定律终将走到尽头。通过这次的工艺实习，我相信同学们和我一样受益颇 多，同时对半导体工艺、微电子器件、半导体材料与半导体 实验等都有了初步的认识，对集成电路工程这个专业也有一 个更加广阔的了解。作为工科生的我们，必须在实验中提升 自己的能力与技术，所以