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第三章晶园制造第1页，课件共11页，创作于2023年2月3.2晶体生长

半导体材料都是由构成其成分的原子规律排列而成，通常把这种原子规律排列而成的材料称为单晶。而它是由大块的具有多晶结构和未掺杂的本征材料生长得来的。把多晶块转变成一个大单晶，并给予正确的定向和适量的N型或P型掺杂，叫做晶体生长。有三种不同的生长方法：直拉法区熔法液体掩盖直拉法

第2页，课件共11页，创作于2023年2月3.2.1直拉法

大部分的单晶都是通过直拉法生长的。生产过程如图所示。特点：工艺成熟，能较好地拉制低位错、大直径的硅单晶。缺点是难以避免来自石英坩埚和加热装置的杂质污染。第3页，课件共11页，创作于2023年2月3.2.2液体掩盖直拉法

此方法主要用来生长砷化镓晶体，和标准的直拉法一样，只是做了一些改进。由于熔融物里砷的挥发性通常采用一层氧化硼漂浮在熔融物上来抑制砷的挥发。故得其名，如图所示。第4页，课件共11页，创作于2023年2月3.2.3区熔法主要用来生长低氧含量的晶体，但不能生长大直径的单晶，并且晶体有较高的位错密度。这种工艺生长的单晶主要使用在高功率的晶闸管和整流器上，生长系统如图所示。第5页，课件共11页，创作于2023年2月几种工艺的比较第6页，课件共11页，创作于2023年2月3.3晶体缺陷及对器件质量的影响缺陷主要有：点缺陷位错(原生的和诱生的)点缺陷主要来源于晶体内杂质原子的挤压晶体结构引起的应力所产生的缺陷，还有就是空位(晶格点阵缺少原子所制)。如图所示位错位错是单晶内部一组晶胞排错位置所制(如图所示)..原生位错是晶体中固有的位错，而诱生位错是指在芯片加工过程中引入的位错，其数量远远大于原生位错。产生的原因大致可分为三个方面第7页，课件共11页，创作于2023年2月高温工艺过程引入的位错掺杂过程中引入的位错薄膜制备过程中引入的位错无论是天生的还是诱生的缺陷对器件特性都是不利的，因此在芯片制造过程中都应该尽量避免。第8页，课件共11页，创作于2023年2月3.4晶片加工

晶片加工是指将单晶棒经过切片、磨片、抛光等一系列的工序加工成用来做芯片的薄片。切片在切片前还要滚磨整形、晶体定向、确定定位面、等一系列的加工处理。切片就是用有金刚石涂层的内园刀片把晶片从晶体上切下来。第9页，课件共11页，创作于2023年2月磨片因为用机械的方法加工的晶片是非常粗造的，如图所示，它不可能直接使用，所以必须去处切片工艺残留的表面损伤。磨片----是一个传统的磨料研磨工艺第10页，课件共11页，创作于2023年2月抛光普通的磨片完成过后硅片表面还有一个薄层的表面缺陷。现

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