集成电路制造技术——原理与工艺（第3版）课件 1 硅-1结构.pptx

集成电路制造技术集成电路制造技术JI CHENG DIAN LU ZHI ZAO JI SHU ——原理与工艺主讲/田丽王蔚 硅衬底JI CHENG DIAN LU ZHI ZAO JI SHU 1 单晶硅衬底2 外延 单晶硅衬底 单晶硅衬底JI CHENG DIAN LU ZHI ZAO JI SHU 第1章 1.1 硅晶体结构特点1.2 单晶硅衬底制备1.3 硅晶体缺陷1.4 硅晶体中杂质目 录CONTENTS1.5 切制硅片 1.1 硅晶体结构特点电学性质（室温）SiGeGaAs禁带宽度（eV）1.120.671.43禁带类型间接间接直接晶格电子迁移率（cm2/V·s）135039008600晶格空穴迁移率（cm2/V·s）4801900250本征载流子浓度（cm-3）1.45×10102.4×10189.0×106本征电阻率（Ω·cm）2.3与锗、砷化镓电学性质比较 1.1 硅晶体结构特点硅作为最常用半导体材料的优势原料充足；表面易氧化；重量轻，密度2.33g/cm3；热学特性好，热膨胀系数小，热导率高；易于加工，易制备大尺寸硅片，光刻，掺杂等关键工艺性好 金刚石结构1.1 硅晶体结构特点晶胞原子模型硅原子与晶胞 一个晶胞含多少个硅原子？8+4=8硅晶体的几个结构常数1.1 硅晶体结构特点 αrSiα=5.43?atoms/cm3空间利用率:硅原子密度为：1.1 硅晶体结构特点硅晶体的几个结构常数 （100）[100][010][001][100],[010],[001](100)，(010)，(001)100:{100}:集成电路常采用（100）晶面的硅片来制造硅器件与电路的常用晶向与晶面1.1 硅晶体结构特点 [111]（111）晶体管最常使用（111）晶面的硅片来制造硅器件与电路的常用晶向与晶面1.1 硅晶体结构特点 硅器件与电路的常用晶向与晶面[110]（110）（110）晶面也是集成电路和器件常采用的晶面1.1 硅晶体结构特点 硅常用晶向的原子分布[100]a[110][111][100][110][111]α1/a1.41/a1.15/a线密度1.1 硅晶体结构特点 硅常用晶面的原子分布α2/a2α2.83/a22.3/a2面密度（100）（110）（111）α1.1 硅晶体结构特点 硅双层密排面[111]（111）ABCA’B’C’双层密排面双层密排面双层密排面（111）面容易劈裂，称为晶体的解理面1.1 硅晶体结构特点