PNP雙極型晶體管的設計

1、目錄1. 程 目的與任 22. 的內(nèi)容23. 的要求與數(shù)據(jù)24. 物理參數(shù) 34.1各區(qū) 度及相關參數(shù)的 算34.2集 區(qū)厚度 Wc的 64.3基區(qū) 度 WB64.4 散 深104.5芯片厚度和 量104.6晶體管的橫向 、 構參數(shù)的 105. 工 參數(shù) 115.1工 部分 參數(shù)115.2基區(qū)相關參數(shù)的 算 程115.3 射區(qū)相關參數(shù)的 算 程135.4氧化 的 算146. 參數(shù) 167. 工 流程 178. 生 工 流程199. 版 2810. 心得體會2911. 參考文獻301PNP雙極型晶體管的設計1、課程設計目的與任務微電子器件與工藝課程設計是繼微電子器件物理、微電子器件工藝和半導體物

2、理 理論課之后開出的有關微電子器件和工藝知識的綜合應用的課程，使我們系統(tǒng)的掌握半導體器件， 集成電路，半導體材料及工藝的有關知識的必不可少的重要環(huán)節(jié)。目的是使我們在熟悉晶體管基本理論和制造工藝的基礎上， 掌握晶體管的設計方法。要求我們根據(jù)給定的晶體管電學參數(shù)的設計指標， 完成晶體管的縱向結(jié)構參數(shù)設計晶體管的圖形結(jié)構設計材料參數(shù)的選取和設計制定實施工藝方案晶體管各參數(shù)的檢測方法等設計過程的訓練， 為從事微電子器件設計、 集成電路設計打下必要的基礎。2、設計的內(nèi)容設計 一個均勻摻雜的 pnp 型雙 極晶 體管 ，使 T=300K 時， =120，VCEO=15V,VCBO=80V.晶體管工作于小注

3、入條件下，最大集電極電流為 I C=5mA。設計時應盡量減小基區(qū)寬度調(diào)制效應的影響。3、設計的要求與數(shù)據(jù)（ 1）了解晶體管設計的一般步驟和設計原則。（ 2）根據(jù)設計指標設計材料參數(shù)，包括發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)摻雜濃度NE, NB,和 NC, 根據(jù)各區(qū)的摻雜濃度確定少子的擴散系數(shù)， 遷移率，擴散長度和壽命等。（ 3）根據(jù)主要參數(shù)的設計指標確定器件的縱向結(jié)構參數(shù)，包括集電區(qū)厚度Wc，基本寬度 Wb，發(fā)射區(qū)寬度 We和擴散結(jié)深 Xjc , 發(fā)射結(jié)結(jié)深 Xje 等。（ 4）根據(jù)擴散結(jié)深 Xjc , 發(fā)射結(jié)結(jié)深 Xje 等確定基區(qū)和發(fā)射區(qū)預擴散和再擴散的擴散溫度和擴散時間；由擴散時間確定氧化層的氧化溫度、

4、氧化厚度和氧化時間。（ 5）根據(jù)設計指標確定器件的圖形結(jié)構，設計器件的圖形尺寸，繪制出基區(qū)、發(fā)射區(qū)和金屬接觸孔的光刻版圖。2（ 6）根據(jù)現(xiàn)有工藝條件，制定詳細的工藝實施方案。4、物理參數(shù)設計4.1各區(qū)摻雜濃度及相關參數(shù)的計算擊穿電壓主要由集電區(qū)電阻率決定。 因此，集電區(qū)電阻率的最小值由擊穿電壓決定，在滿足擊穿電壓要求的前提下， 盡量降低電阻率，并適當調(diào)整其他參量，以滿足其他電學參數(shù)的要求。對于擊穿電壓較高的器件，在接近雪崩擊穿時，集電結(jié)空間電荷區(qū)已擴展至均勻摻雜的外延層。 因此，當集電結(jié)上的偏置電壓接近擊穿電壓V 時，集電結(jié)可3用突變結(jié)近似，對于 Si 器件擊穿電壓為 VB13， 由此可得集電

5、區(qū)6 10 （N BC）4雜質(zhì)濃度為：610134610134NC （3)3BVCBO） （n 1BVCEO由設計的要求可知C-B 結(jié)的擊穿電壓為：BV CBO80V根據(jù)公式 , 可算出集電區(qū)雜質(zhì)濃度：61013461013415333NC（)6.814 10cmBVCBO） （80一般的晶體管各區(qū)的濃度要滿足NENBNC，根據(jù)以往的經(jīng)驗可取 :N B10 N C , N E100 N B即各區(qū)的雜質(zhì)溶度為：N C6.8141015 cm 3， N B6.8141016 cm 3， N E6.8141018 cm 33圖 1室溫下載流子遷移率與摻雜濃度的函數(shù)關系（器件物理P55）根據(jù)圖 1，得

6、到少子遷移率：Cn1300cm2 /V sBP330cm2 /V sEN150cm2 / V s根據(jù)公式可得少子的擴散系數(shù)：DCkTqC0.026 130033.8cm2 / skTDBqkTDEqBE0.0263308.58cm2 / s0.026 1503.90cm2 / s4圖 2 摻雜濃度與電阻率的函數(shù)關系（器件物理 P59）根據(jù)圖 2，可得到不同雜質(zhì)濃度對應的電阻率：C1.17cmB0.1cmE0.014cm5圖 3少子壽命與摻雜濃度的函數(shù)關系（半導體物理P177）根據(jù)圖 3，可得到各區(qū)的少子壽命C、 B 和 EC 3.5 10 6 sB9 10 7 sE1.1 10 6 s根據(jù)公式

7、得出少子的擴散長度：LCDCC33.83.510LBDBB8.589.010LEDEE3.901.1106 1.09 10 2 cm7 2.78 10 3 cm62.0710 3 cm4.2集電區(qū)厚度 Wc的選擇根據(jù)公式求出集電區(qū)厚度的最小值為：1 2 8.85 1014 11.8 801WCX mB 2 0 S BVCBO 2 239.1 10 5 cm3.91umqNC1.6 1019156.814 10WC的最大值受串聯(lián)電阻 r cs 的限制。增大集電區(qū)厚度會使串聯(lián)電阻r cs 增加，飽和壓降 V 增大，因此 W的最大值受串聯(lián)電阻限制。CESC綜合考慮這兩方面的因素，故選擇 WC=8 m

8、4.3基區(qū)寬度 WB（1）基區(qū)寬度的最大值621 時，電流放大系數(shù)1 WB2 ，因此基區(qū)Lnb21寬度的最大值可按下式估計：WBLnb 2為了使器件進入大電流狀態(tài)時，電流放大系數(shù)仍能滿足要求， 因而設計過程中取 =4。根據(jù)公式 , 求得低頻管的基區(qū)寬度的最大值為：12WB，mas L2nb 24 2.78 10 35.08 10 4 cm 5.08um120由公式可看出， 電流放大系數(shù) 要求愈高， 則基區(qū)寬度愈窄。 為提高二次擊穿耐量，在滿足 要求的前提下， 可以將基區(qū)寬度選的寬一些， 使電流在傳輸過程中逐漸分散開 , 以提高二次擊穿耐性。（2）基區(qū)寬度的最小值為了保證器件正常工作， 在正常工

9、作電壓下基區(qū)絕對不能穿通。因此，對于高耐壓器件，基區(qū)寬度的最小值由基區(qū)穿通電壓決定, 此處BVVCBO80 ，對于均勻基區(qū)晶體管，當集電結(jié)電壓接近雪崩擊穿時，基區(qū)一側(cè)的耗盡層寬度為：2 0N A1X B , minSBVCBO qN D N DN A22 0NC1SBVCBO 2NBNCqNB211.88.8510 146.8141015180 210196.814166.814166.814151.61010100.37310 4 cm0.373um在高頻器件中，基區(qū)寬度的最小值往往還受工藝的限制。則由上述計算可知基區(qū)的范圍為：0.373 mWB5.08 m（ 3）基區(qū)寬度的具體設計與 PN

10、 結(jié)二極管的分析類似，在平衡和標準工作條件下， BJT 可以看成是由兩個獨立的 PN結(jié)構成，它在平衡時的結(jié)構圖如下所示：7圖 4平衡條件下的 PNP三極管的示意圖具體來說，由于 N EN B ，所以 E-B 耗盡區(qū)寬度（ WEB ）可近視看作全部位于基區(qū)內(nèi)， 又由 NBNC ，得到大多數(shù) C-B 耗盡區(qū)寬度（ WCB ）位于集電區(qū)內(nèi)。因為 C-B 結(jié)輕摻雜一側(cè)的摻雜濃度比E-B 結(jié)輕摻雜一側(cè)的濃度低，所以WCB WEB 。另外注意到 WB 是基區(qū)寬度， W 是基區(qū)中準中性基區(qū)寬度；也就是說，對于 PNP晶體管，有： WB W xnEB xnCB其中 xnEB 和 xnCB 分別是位于 N型區(qū)內(nèi)

11、的 E-B 和 C-B 耗盡區(qū)寬度， 在 BJT 分析中 W 指的就是準中性基區(qū)寬度。E-B 結(jié)的內(nèi)建電勢為：VbiEBkT ln N E NB0.026ln 6.81410186.81410160.938Vqni2(1010 )2C-B 結(jié)的內(nèi)建電勢為：VbiCBkT ln NC NB0.026ln 6.8141015 6.81410160.758Vqni2(1010 ) 2根據(jù)公式 ,E-B 結(jié)在基區(qū)一邊的耗盡層寬度xnEB 為： N EN B，可以當成單邊突變結(jié)處理112K S0NE22K so VbiEB2X nEBVbiEBqN BN ENBqNB10 141211.88.850.9

12、3821.34105cm 0.134um1.610 196.81410168C-B 結(jié)在基區(qū)一邊的耗盡層厚度xnCB 為：1X nCB2K S0NC(VbiEB - VCB )2qN B NCNB穿通時有 W0，則 WB X nEBX nCB0WB,max - X nEB2VCBVbiCB0.758 1444714446.242V2K S0NCqN BNCN B則 VCBVCBO1所以有 X nCB2K S0NCVbiEB2qNBNCNB141512211.88.85106.814100.7581.610 196.81410166.81410156.81410160.363 10 5 cm0.

13、0363um對于準中性基區(qū)寬度W，取基區(qū)寬度 WB3.5um ，則WWBX nEBX nCB3.5- 0.134- 0.03633.33um驗證其取值的準確性，根據(jù)公式有：1dc12DE NB WWDB NE LE2LB13.96.81410163.3310 413.33108.586.81410182.0710 322.78101264 23解得的 接近于設計的要求，符合設計指標，所以基區(qū)寬度為 WB 3.5 m ，滿足條件 0.373 m WB 5.08 m 。94.4擴散結(jié)深在晶體管的電學參數(shù)中， 擊穿電壓與結(jié)深關系最為密切，它隨結(jié)深變淺， 曲率半徑減小而降低，因而為了提高擊穿電壓，要求

14、擴散結(jié)深一些。但另一方面，結(jié)深卻又受條寬限制，由于基區(qū)積累電荷增加， 基區(qū)渡越時間增長，有效特征頻率就下降，因此，通常選取：反射結(jié)結(jié)深為 X jeWB3.5um集電結(jié)結(jié)深為 X jc2 WB7um4.5芯片厚度和質(zhì)量本設計選用的是電阻率為7cm 的 P 型硅，晶向是 。硅片厚度主要由集電結(jié)深、集電區(qū)厚度、襯底反擴散層厚度決定。同時擴散結(jié)深并不完全一致，在測量硅片厚度時也存在一定誤差。因此在選取硅片厚度時必須留有一定的的余量。襯底厚度要選擇適當，若太薄，則易碎，且不易加工；若太厚，則芯片熱阻過大。因此，在工藝操作過程中，一般硅片的厚度都在300um以上，但最后要減薄到 150200um。硅片的質(zhì)

15、量指標主要是要求厚度均勻，電阻率符合要求，以及材料結(jié)構完整、缺陷少等。4.6晶體管的橫向設計、結(jié)構參數(shù)的選擇(1) 橫向設計進行晶體管橫向設計的任務，是根據(jù)晶體管主要電學參數(shù)指標的要求，選取合適的幾何圖形，確定圖形尺寸，繪制光刻版圖。晶體管的圖形結(jié)構種類繁多：從電極配置上區(qū)分，有延伸電極和非延伸電極之分；從圖形形狀看，有圓形、梳狀、網(wǎng)格、覆蓋、菱形等不同的幾何圖形。眾多的圖形結(jié)構各有其特色。此次設計的晶體管只是普通的晶體管，對圖形結(jié)構沒有特別的要求，所以只是采用普通的單條形結(jié)構。三極管剖面圖如圖 5，三極管俯視圖如圖 6。10CBE圖 5：三極管剖面圖CBE圖 6：三極管俯視圖(2) 基區(qū)和發(fā)

16、射區(qū)面積發(fā)射區(qū)面積取 AE 10 10100 m2基區(qū)面積取 AB30 20600 m2 。5、工藝參數(shù)設計5.1 工藝部分雜質(zhì)參數(shù)雜質(zhì)元素D0 (cm2 / s)Ea (eV)磷（ P）3.853.66硼（ B）0.763.46表 1硅中磷和硼的 D0 與 Ea （微電子工藝基礎119 頁表 5-1 ）5.2基區(qū)相關參數(shù)的計算過程5.2.1預擴散時間PNP基區(qū)的磷預擴散的溫度取1080，即 1353K。11單位面積雜質(zhì)濃度：Q(t ) ( N BNC )X jc(6.814 10166.8141015 ) 710 45.25 1012 cm 2由上述表 1 可知磷在硅中有： DO3.85cm

17、2 / sEa3.66eV所以， DD0 exp(Ea)3.85exp(8.6143.66)8.9710 14 cm2 / sk T10 51353為了方便計算，取 CS5 1018 cm 3由公式 Q(t )2 C SDt，得出基區(qū)的預擴散時間：2(t )132Q5.25 103.14964.84s16.08 mint1018210 144CS2 D458.975.2.2氧化層厚度氧化層厚度的最小值由預擴散（1353K）的時間 t=964.84s來決定的，且服從余誤差分布，并根據(jù)假設可求 xmin4.6 DSiO2t，由一些相關資料可查出磷 （P）在溫度 1080時在 SiO2中的擴散系數(shù)：

18、 DS O2.2 10 14 cm2 / si20所以， xmin4.6 D SiO2 t4.62.210 14 964.842.129 10 5 cm 2129 A0考慮到生產(chǎn)實際情況，基區(qū)氧化層厚度取為6000 A 。5.2.3基區(qū)再擴散的時間PNP基區(qū)的磷再擴散的溫度這里取1200。由一些相關資料可查出磷的擴散系數(shù)：D61012 cm2 / s由于預擴散的結(jié)深很淺，可將它忽略，故，X jCX .再擴7 m由再擴散結(jié)深公式： X 再擴CS2 Dt lnC B ，而且 CSQ， CB NC6.814 1015 cm 3Dt12故可整理為：X 2再擴4DtlnQDtt ln t2tlnC BQ

19、X 2再擴0C BD2D5.251271042即 t ln t2t ln1006.81410153.14610 122610 12經(jīng)過化簡得：tln t13.5t 391670解得基區(qū)再擴散的時間：t=9050s=2.5h5.3發(fā)射區(qū)相關參數(shù)的計算過程5.3.1預擴散時間PNP發(fā)射區(qū)的硼預擴散的溫度這里取950，即 1223K。單位面積雜質(zhì)濃度：Q(t )( N BN E ) X je(6.81410166.814 1018 )3.510 42.41015 cm 2由上述表 1 可知硼在硅中有： DO0.76cm2 / sEa3.46eV所以，Ea)0.76exp(3.46)4.210152/

20、 sD D0 exp(8.614105cmk T1223為了方便計算，取 CS8 1020 cm 3由公式 Q(t )2C SDt，得出發(fā)射區(qū)的預擴散時間：2(t )2.41523.14Q101683s28 mint1020 210 154CS2 D484.25.3.2氧化層厚度氧化層厚度的最小值由預擴散（1353K）的時間 t=1683s 來決定的，且服從余誤差分布，并根據(jù)假設可求xmin4.6D SiO2 t，由一些相關資料可查出硼（ B）在溫度 950時在 Si O2中的擴散系數(shù)： DS O26 10 15 cm2 / si10 150所以， xmin 4.6 D SiO t4.6616

21、831.462 10 5 cm 1462 A20考慮到生產(chǎn)實際情況，基區(qū)氧化層厚度取為7000 A 。135.3.3發(fā)射區(qū)再擴散的時間PNP基區(qū)的磷再擴散的溫度這里取1170，即 1443K，則DD0 exp(Ea )0.76exp(8.6143.46)6.310 13 cm2 / sk T10 51443由于預擴散的結(jié)深很淺，可將它忽略，故， Xj eX再擴3.5 m.由再擴散結(jié)深公式： X 再擴2 DtlnCSC B，而且 CSQ， CBNB6.814 1016 cm 3Dt故可整理為：X 2再擴4DtlnQt ln t2tlnC BQX 2再擴0C BDtD2D2.4153.51042即

22、 t ln t2tln1006.81410163.146.310 1326.310 13經(jīng)過化簡得：t ln t20.26t 972220解得基區(qū)再擴散的時間： t=8700s=2.4h5.4氧化時間的計算5.4.1基區(qū)氧化時間0由前面得出基區(qū)氧化層厚度是6000 A ，可以采用干氧濕氧干氧的工藝,0將 6000 A 的氧化層的分配成如下的比例進行氧化工藝：干氧：濕氧：干氧 =1：4：1000即先干氧 1000 A （0.1um），再濕氧 4000 A （ 0.4um），再干氧 1000 A （ 0.1um）取干氧和濕氧的氧化溫度為1200， 由圖 7 可得出：0干氧氧化 1000 A 的氧化

23、層厚度需要的時間為：t10.34h20.4min0濕氧氧化 4000 A 的氧化層厚度需要的時間為：t20.27h16.2min所以，基區(qū)總的氧化時間為：t2t1t 2220.416.257min14圖 7氧化時間與氧化厚度的關系圖5.4.2發(fā)射區(qū)氧化時間0由前面得出發(fā)射區(qū)氧化層厚度是7000 A ，可以采用干氧濕氧干氧的工0藝 , 將 7000 A 的氧化層的分配成如下的比例進行氧化工藝：干氧：濕氧：干氧 =1：5：1000即先干氧 1000 A （0.1um），再濕氧 5000 A （ 0.5um），再干氧 1000 A （ 0.1um）取干氧和濕氧的氧化溫度為1200， 由圖 7 可得出

24、：0干氧氧化 1000 A 的氧化層厚度需要的時間為：t10.34h20.4min150濕氧氧化 5000 A 的氧化層厚度需要的時間為：t20.4h24min所以，發(fā)射區(qū)總的氧化時間為：t2t1t 2220.42464.8min6、設計參數(shù)總結(jié)采用外延硅片，其襯底的電阻率為 7cm 的 P 型硅，選取 晶向。相關參數(shù)集電區(qū) C基區(qū) B發(fā)射區(qū) E各區(qū)雜質(zhì)濃度 N Xcm 36.81410156.814 10166.814 1018少子遷移率 X cm2 /V s1300330150少子擴散系數(shù) DXcm2 / s33.88.583.90電阻率 Xcm1.170.10.014少子壽命 Xs3.5

25、10 6910 71.110 6擴散長度 L Xcm1.0910 22.7810 32.0710 3結(jié)深 /W(m)X jC7 mWB3.5 mX je3.5 m面積 ( m 2)1200600100擴 散 溫 度預擴散/1080 ,964.84950 , 1683( ) 和時間 s再擴散/1200,90501170,87000/60007000氧化層厚度 ( A )先干氧氧化 20.4先干氧氧化 20.4分鐘，后濕氧氧分鐘，后濕氧氧化化 24 分鐘，再干氧化時間/16.2 分鐘，再干氧氧氧化 20.4 分氧化 20.4 分鐘，鐘，共氧化 64.8共氧化 57 分鐘。分鐘表 2設計參數(shù)總表7、

26、工藝流程圖16PNP晶體管生產(chǎn)總的工藝流程圖如下:17188、生產(chǎn)工藝流程8.1硅片清洗1. 清洗原理：a. 表面活性劑的增溶作用：表面活性劑濃度大于臨界膠束濃度時會在水溶液中形成膠束，能使不溶或微溶于水的有機物的溶解度顯著增大。b. 表面活性劑的潤濕作用：固氣界面消失，形成固液界面c. 起滲透作用；利用表面活性劑的潤濕性降低溶液的表面張力后， 再由滲透劑的滲透作用將顆粒托起， 包裹起來。具有極強滲透力的活性劑分子可深入硅片表面與吸附物之間，起劈開的作用，活性劑分子將顆粒托起并吸附于硅片表面上，降低表面能。顆粒周圍也吸附一層活性劑分子，防止顆粒再沉積。通過對污染物進行化學腐蝕、物理滲透和機械作

27、用，達到清洗硅片的目的。硅片清洗液是指能夠除去硅片表面沾污物的化學試劑或幾種化學試劑配制的混合液。常用硅片清洗液有：名稱配方使用條件作用號洗液NHOH:HO:HO805去油脂4222=1:1:5 1:2:710min去光刻膠殘膜去金屬離子去金屬原子號洗液HCl:H 2O2:H2O805去金屬離子=1:1:6 1:2:810min去金屬原子19SiO2是集成號洗液H2SO4:H 2O212010去油、去臘=3:11015min去金屬離子去金屬原子8.2氧化工藝8.2.1氧化原理二氧化硅能夠緊緊地依附在硅襯底表面，具有極穩(wěn)定的化學性和電絕緣性，因此，二氧化硅可以用來作為器件的保護層和鈍化層，以及電

28、性能的隔離、 絕緣材料和電容器的介質(zhì)膜。二氧化硅的另一個重要性質(zhì)， 對某些雜質(zhì)（如硼、磷、砷等）起到掩蔽作用，從而可以選擇擴散； 正是利用這一性質(zhì)， 并結(jié)合光刻和擴散工藝， 才發(fā)展起來平面工藝和超大規(guī)模集成電路。制備二氧化硅的方法很多， 但熱氧化制備的二氧化硅掩蔽能力最強，電路工藝最重要的工藝之一。由于熱生長制造工藝設備簡單，操作方便，膜較致密，所以采用熱氧化二氧化硅制備工藝。熱生長的方法是將硅片放入高溫爐內(nèi)， 在氧氣氛中使硅片表面在氧化物質(zhì)作用下生長 SiO2 薄層，氧化氣氛可為水汽，濕氧或干氧。實驗表明，水汽氧化法：生長速率最快，但生成的 SiO2 層結(jié)構疏松，表面有斑點和缺陷，含水量多，

29、對雜質(zhì)特別是磷的掩蔽以力較差，所以在器件生產(chǎn)上都不采用水汽氧化法。（ 1）干氧法 : 生長速率最慢，但生成的 SiO2 膜結(jié)構致密，干燥，均勻性和重復性好，掩蔽能力強，鈍化效果好， SiO2 膜表面與光刻膠接觸良好，光刻時不易浮膠。（ 2） 濕氧法 : 生長速率介于前兩者之間， 生長速率可通過爐溫或水浴溫度進行調(diào)整。使用靈活性大，濕氧法生長的 SiO2 膜，雖然致密性略差于干氧法生長的 SiO2 膜，但其掩蔽能力和鈍化效果都能滿足一般器件生產(chǎn)的要求，較突出的弱點是 SiO2 表面與光刻膠接觸不良，光刻時容易產(chǎn)生浮膠。生產(chǎn)中采用取長補短的方法，充分利用濕氧和干氧的優(yōu)點，采用干氧濕氧干氧交替的方法

30、。根據(jù)迪爾和格羅夫模型，熱氧化過程須經(jīng)歷如下過程：20（ 1）氧化劑從氣體內(nèi)部以擴散形式穿過滯流層運動到 SiO2- 氣體界面，其流密度用 F1 表示，流密度定義為單位時間通過單位面積的粒子數(shù)。（ 2）氧化劑以擴散方式穿過 SiO2 層（忽略漂移的影響），到過 SiO2-Si 界面，其流密度用 F2 表示。（ 3）氧化劑在 Si 表面與 Si 反應生成 SiO2 ，流密度用 F3 表示。（ 4）反應的副產(chǎn)物離開界面。氧化的致密性和氧化層厚度與氧化氣氛（氧氣、水氣）、溫度和氣壓有密切關系。應用于集成電路掩蔽的熱氧化工藝一般采用干氧濕氧干氧工藝制備。8.2.2氧化工藝步驟（1）開氧化爐，并將溫度設

31、定倒750-850 ，開氧氣流量2 升/ 分鐘；（2）打開凈化臺，將清洗好的硅片裝入石英舟，然后，將石英舟推倒恒溫區(qū)。并開始升溫；（3）達到氧化溫度后，調(diào)整氧氣流量 3 升/ 分鐘，并開始計時，確定干氧時間。在開始干氧的同時，將濕氧水壺加熱到 95-98 。干氧完成后，立即開濕氧流量計，立即進入濕氧化。同時關閉干氧流量計，確定濕氧時間；（4）濕氧完成，開干氧流量計，調(diào)整氧氣流量3 升/ 分鐘，并開始計時，確定干氧時間；（5）干氧完成后，開氮氣流量計，調(diào)整氮氣流量3 升 / 分鐘，并開始降溫，降溫時間 30 分鐘；（6）將石英舟拉出，并在凈化臺內(nèi)將硅片取出，同時，檢測氧化層表面狀況和厚度；（7）

32、關氧化爐，關氣體。8.2.3測量氧化層厚度測量厚度的方法很多，有雙光干涉法、電容壓電法、橢圓偏振光法、腐蝕法和比色法等。 在精度不高時， 可用比色法來簡單判斷厚度。比色法是利用不同厚度的氧化膜在白光垂直照射下會呈現(xiàn)出不同顏色的干涉條紋，從而大致判斷氧化層的厚度。顏色氧化膜厚度氧化膜厚度氧化膜厚度氧化膜厚度21（埃）（埃）（埃）（埃）第一周期第二周期第三周期第四周期灰100黃褐300藍800紫1000275046506500深藍1500300049006800綠1850330056007200黃2100370056007500橙225040006000紅2500435062508.3光刻工藝8.

33、3.1光刻原理光刻工藝是加工制造集成電路微圖形結(jié)構的關鍵工藝技術，起源于印刷技術中的照相制版。是在一個平面（硅片）上，加工形成微圖形。光刻工藝包括涂膠、曝光、顯影、腐蝕等工序。集成電路對光刻的基本要求有如下幾個方面：（1）高分辨率：一個由10 萬元件組成的集成電路，其圖形最小條寬約為3um，而由 500 萬元件組成的集成電路，其圖形最小條寬為1.5-2um ，百萬以上元件組成的集成電路，其圖形最小條寬1um，因此，集成度提高則要求條寬越細，也就要求光刻技術的圖形分辨率越高。條寬是光刻水平的標志， 代表集成電路發(fā)展的水平。（2）高靈敏度：靈敏度是指光刻機的感光速度，集成電路要求產(chǎn)量要大，因此，曝光時間應短，這就要求光刻膠的靈敏度要高。低缺陷：如果一個集成電路芯片上出現(xiàn)一個缺陷，則整個芯片將失效，集成電路制造過程包含幾十道工序，其中光刻工序就有10 多次，因此，要求光刻工藝缺陷盡量少，否則，就無法制造集成電路。22精密的套刻對準：集成電路的圖形結(jié)構需要多此光刻完成，每次曝光都需要相互套準，因此集成電路對光刻套準要求非常高，其誤差允許為最小條寬的10%左右。集成電路所用的光刻膠有正膠和負膠兩種： 正性光刻膠通常由堿溶性酚醛樹脂、光敏阻溶劑及溶劑