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1.湿洗
用各种化学试剂保持硅晶圆表面没有杂质
2.光刻
用紫外线透过【蒙版】照射硅晶圆
被照到的地方就会容易被清洗掉
没有被照射到的地方就会保持原样
于是就可以在硅晶圆上面刻出来想要的图案了
注意
这个时候还没有加入【杂质】
依然是一个硅晶圆
3.离子注入
在硅晶圆不同的位置加入不容的杂质
不容杂质根据浓度和位置的不同就组成了
【场效应管】
4.蚀刻
4.1干蚀刻
之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的,
而是为了离子注入而蚀刻的。
现在就要用等离子把它们清洗掉。
或者是
光刻时候先不需要刻出来的结构,
这一步进行蚀刻
4.2 湿蚀刻
进一步地洗掉不需要的部分
但是用的是试剂
所以叫湿蚀刻
以上步骤完成后
【场效应管】就已经被做出来了。
但是以上步骤一般都不止做一次
很可能需要反反复复地做,
以达到要求。
5.等离子冲洗
用较弱的等离子束轰击整个芯片
6.热处理
6.1快速热退火
就是用大功率灯照射整个片子
让它瞬间达到1200摄氏度以上
然后慢慢冷却下来
目的是为了让注入的离子能够更好地【被启动】或者【热氧化】
6.2 退火
6.3 热氧化
制造出【二氧化硅】
也就是场效应管的【栅级】(gate).
7.化学气相淀积(CVD=Chemical Vapor Deposition)
进一步精细处理表面的各种物质
8.物理气相淀积(PVD=Physical Vapor Deposition)
进一步精细处理表面的各种物质
而且,可以给敏感部件加【涂层】(coating)
9.分子束外延(MBE=Molecular beam epitaxy)
如果需要长单晶的话,就需要这个。
10.电镀处理
11.化学和机械表面处理
12.晶圆测试
13.晶圆打磨
接下来就可以封装出厂了。
2. P型半导体和N型半导体
2.1 P型半导体
也称为空穴型半导体。
P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。
半导体中有两种【载流子】
导带中的电子和价带中的空穴。
如果某一类型半导体的导电性主要依靠价带中的空穴,
则该类型的半导体就称为P型半导体。
“P”表示正电的意思,
取自英文Positive的第一个字母。
在这类半导体中,
参与导电的 (即电荷载体) 主要是带正电的空穴,
这些空穴来自半导体中的受主。
因此凡掺有受主杂质或受主数量多于施主数量的半导体都是P型半导体。
例如,含有适量三价元素硼、铟、镓等的锗或硅等半导体就是P型半导体。
由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,
故P型半导体呈电中性。
空穴主要由杂质原子提供,
自由电子由【热激发】形成。
掺入的杂质越多,
多子(空穴)的浓度就越高,
导电性能就越强。
要产生较多的空穴浓度就需依赖掺杂或缺陷。
在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),
使之取代晶格中硅原子的位置,
就形成P型半导体。
对于Ⅳ族元素,
半导体(锗、硅等)需进行Ⅲ族元素的掺杂;
对于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体(如砷化镓),
常用掺杂Ⅱ族元素来提供所需的空穴浓度;
在离子晶体型氧化物半导体中,
化学配比的微量偏移可造成大量电载荷流子,
氧量偏多时形成的缺陷可提供空穴,
Cu2O、NiO、VO2等均是该类型的P型半导体,
且当它们在氧压中加热后,
空穴浓度将随之增加.
上述能给半导体提供空穴的掺杂原子或缺陷,均称受主。
2.2 N型半导体
也称为电子型半导体。
N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。
特点
半导体中有两种载流子,
即价带中的空穴和导带中的电子,
以电子导电为主的半导体称之为N型半导体,
与之相对的,
以空穴导电为主的半导体称为P型半导体。
“N”表示负电的意思,
取自英文Negative的第一个字母。
在这类半导体中,
参与导电的 (即导电载体) 主要是带负电的电子,
这些电子来自半导体中的施主。
凡掺有施主杂质或施主数量多于受主的半导体都是N型半导体。
例如,含有适量五价元素砷、磷、锑等的锗或硅等半导体。
由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故N型半导体呈电中性。
自由电子主要由杂质原子提供,空穴由热激发形成。
掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能就越强。
形成原理
掺杂和缺陷均可造成导带中电子浓度的增高.
对于锗、硅类半导体材料,掺杂Ⅴ族元素(磷、砷、锑等),
当杂质原子以替位方式取代晶格中的锗、硅原子时,
可提供除满足共价键配位以外的一个多余电子,
这就形成了半导体中导带电子浓度的增加,
该类杂质原子称为施主.
Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的施主往往采用Ⅳ或Ⅵ族元素.
某些氧化物半导体,如ZnO、Ta2O5等,
其化学配比往往呈现缺氧,
这些氧空位能表现出施主的作用,
因而该类氧化物通常呈电子导电性,
即是N型半导体,
真空加热,
能进一步加强缺氧的程度,
这表现为更强的电子导电性。
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/oneqinglong/article/details/70225141
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