Chap02 晶体生长.pdf

第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 微电子技术工艺原理 谢生 天津大学电子信息工程学院 电子科学与技术系 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 内容回顾 半导体工业历史变革和发展趋势 晶体管的诞生 集成电路的发明 平面工艺的发明 摩尔定律（Moore’s law ） Constant-field缩小原则 ITRS线路图 集成电路发展历史 半导体工艺基本流程 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 第一章 概论 第二章 晶体生长 第三章 硅氧化 第四章 光刻 第五章 刻蚀 第六章 扩散 第七章 离子注入 第八章 薄膜淀积 第九章 工艺集成 第十章 IC封测与未来趋势 补充 工艺仿真 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 晶体生长工艺流程 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 Contents Basic techniques to grow Si single-crystal ingots Wafer-shaping steps from ingots to polished wafers Wafer characterization in terms of its electrical and mechanical properties 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 一、硅单晶的熔体生长(Czochralshi法) 1、初始原料 冶金级 (98%) (1) SiO2 (s) +SiC (s) →Si (s)+SiO (g)+CO (g), 300 ℃ (2) Si (s)+3HCl (g) → SiHCl3 (g)+H2 (g) (3)分馏、除杂：三氯硅烷室温下呈液态沸点为32℃， 利用分馏法去除杂质； (4) SiHCl3 (g)+ H2 (g) →Si (s)+ 3HCl (g)， EGS (ppb) 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 多晶硅生料 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 2 、Czochralshi直拉法 拉晶机主要构架: 1. 熔炉 石英坩埚/ 石墨基座/ 旋转装置 (顺时针) / 加热装置(RF线圈) ； 2. 拉晶装置 籽晶夹具/旋转提拉装置； 3. 环境控制系统 气路供应系统/流量控制器/排气 系统 4. 电子控制系统 第二章晶体生长 微电子技术工艺原理 Overview Kayex KX260 Silicon Crystal Growing furnace is optimized for growing silicon ingots up to 400 mm in diameter usin