电子材料与器件工艺-第一章单晶制备.pdfVIP

第一章 单晶生长与制备 1.1 集成电路的发展和硅材料的关系 1.2 单晶生长 1.3 硅片清洗 1.1 集成电路的发展和硅材料的关系  1.1.1集成电路的发展方向  高集成度、高速度、高性能、高可靠性、低功耗、低成本、小型 化……  导致：  IC三维特征尺寸不断缩小（亚微米，深亚微米）  wafer的直径不断增大（～12”）  提高良率（Yield） 电子材料与器件工艺－第一章 单晶制备 2 单晶、硅片、晶圆、芯片 电子材料与器件工艺－第一章 单晶制备 3 如何多挣1千万美元？  假设有一个集成电路生产厂家，每周生产1000 片晶圆，每片晶圆上有100个芯片，其中有50个 是可以工作的好芯片，即良率为50％。每个好芯 片的售价是$50。如果想一年多挣1000万美元， 那么良率应该提高多少？ 7 110 3.8% 10001005052 电子材料与器件工艺－第一章 单晶制备 4 1.1.2 集成电路的发展对硅材料的要求  降低微缺陷密度 微缺陷： 单晶材料中，线度为微米级的各种结构缺陷（失 配 位错、旋涡缺陷、杂质沉积团、杂质条纹……） 微缺陷密度与合格率关系 D A Y e o ( Y: 产品合格率，D ：微缺陷密度，A：芯片面积 ) o 电子材料与器件工艺－第一章 单晶制备 5  均匀掺杂的高阻材料  降低RC延迟——减小pn结寄生电容——低 掺杂高阻材料  掺杂均匀性  器件功能增强，集成度提高，芯片面积增 大——ρ 均匀  降低产品成本——wafer面积增大——ρ 均 匀 电子材料与器件工艺－第一章 单晶制备 6  高平整度的wafer  硅片直径不断增加(2’, 4’, 6’, 8’, 12’) 1英寸=25.4毫米  平整度要求：  在大直径wafer上刻蚀微细线条——平整度在光刻 精度所要求的焦深范围  平整度的量化 p (R 2 r 2 ) 5 2 2 翘度 W 64P ( 1 R r ) Ed 3 抗挠刚度 P 12(1) 最大翘度 W (5)pR 4 0 64(1)P 电子材料