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器件制造技术1
将这些步骤和其他制造步骤结合起来，可以制造出复杂的器件和电路。这种在晶圆衬底上一步一步、一层层地制作电路的方法称为平面技术。平面工艺的一大优点是每个制造步骤都应用于整个硅晶圆。因此，不仅可以制造并以高精度互连许多器件以构建复杂的集成电路，还可以同时在一块晶圆上制造许多集成电路芯片。大型集成电路，例如中央处理器或CPU，一边可能有1-2厘米长，而一块晶圆（直径可能为30厘米）可以生产数百个这样的芯片。减小每个集成电路的面积，即减小器件和金属互连的尺寸，具有明显的经济优势，因为结果是每个晶圆可以生产更多的芯片，并降低每个芯片的成本。自1960年以来，世界各国已在平面微制造技术上投入巨资。该技术的变体还用于制造平板显示器、微机电系统 (MEMS)，甚至用于 DNA 筛选的 DNA 芯片。本章的其余部分介绍了现代设备处理技术。也许最显著的进步发生在光刻技术（第 3.3 节）和互连技术（第 3.8 节）领域。这两个领域也是 IC 制造成本中占比最大的两个领域。
集成电路制造
3。Oxidation 75–102 3.1 Introduction 75 3.2 Growth and Kinetics 78 3.2.1 Dry Oxidation 79 3.2.2 Wet Oxidation 80 3.3 Growth Rate of Silicon Oxide Layer 82 3.4 Impurities effect on the Oxidation Rate 87 3.5 Oxide Properties 89 3.6 Oxide Charges 90 3.7 Oxidation Techniques 92 3.8 Oxide Thickness Measurement 92 3.9 Oxide Furnaces 95 3.10摘要98问题98参考99 4。Lithography 103–138 4.1 Introduction 103 4.2 Optical Lithography 105 4.3 Contact Optical Lithography 106 4.4 Proximity Optical Lithography 106 4.5 Projection Optical Lithography 107 4.6 Masks 112 4.7 Photomask Fabrication 114 4.8 Phase Shifting Mask 115 4.9 Photoresist 116 4.10 Pattern Transfer 119 4.11 Particle-Based Lithography 122 4.11.1 Electron Beam Lithography 122 4.11.2电子互动124 4.12离子束光刻127 4.13超紫色光刻129 4.14 X射线光刻130 130 4.15光刻技术的比较132 4.16摘要133问题133问题139参考139
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制造技术简介
正如我们在第1.1.1节中讨论的那样，大多数集成电路都是用硅制造的。因此，我们的重点是制造硅设备。为制造设备，硅必须以结晶形式为没有任何缺陷。它必须非常纯净。仅允许PPB的命令（仅零件十亿）的杂质。 2.1.1硅硅的纯化在自然界中大量可用于Sio 2（Sand）的形式，该形式形成了地壳的20％。 冶金级硅（MGS）是通过在碳弧炉中还原（以岩石形式可用的Sio 2的晶体形式）获得的。 MGS电子级硅（EGS）的是通过蒸馏过程获得的。 例如，本质上是多晶。 它由1 ppb的杂质组成。 （每10亿或10 9硅原子1不良杂质）。 2.1.2晶体生长仅允许PPB的命令（仅零件十亿）的杂质。2.1.1硅硅的纯化在自然界中大量可用于Sio 2（Sand）的形式，该形式形成了地壳的20％。冶金级硅（MGS）是通过在碳弧炉中还原（以岩石形式可用的Sio 2的晶体形式）获得的。是通过蒸馏过程获得的。例如，本质上是多晶。它由1 ppb的杂质组成。（每10亿或10 9硅原子1不良杂质）。2.1.2晶体生长
Ψ-MOSFET 的制造和特性
近年来，微电子技术发生了巨大的变化，现代 CMOS 技术使集成电路的性能和复杂性稳步提高。图 1(a) 显示了传统 n 型体硅 MOSFET 的示意图，它由 p 型衬底内重度 n 型掺杂的源极和漏极区组成。此外，MOSFET 的栅极电极长度为 L，宽度为 W，栅极电极通过厚度为 d ox 的绝缘体（通常为 SiO 2 ）与体硅衬底绝缘。源极-通道和通道-漏极界面处的两个 pn 结（见图 1(b)）可防止电流从源极流向漏极。施加正栅极电压 V gs > V th ，会在通道/栅极氧化物界面处创建反型层（p 型衬底中的电子）。在这种情况下，如果施加额外的漏极-源极偏压 V ds，电流就可以流过该器件。
氧化铝的制备和性能......
通过热压粉末混合物，我们制造了三种以氧化铝基体为基础、体积百分比为 20% 的延展性金属（镍或铁）颗粒的复合材料。压痕和双扭转试验均表明，所有复合材料的韧性均高于母体基体，增幅从 22% 到 78% 不等。尽管压痕试验可以指示相对性能，但已概述了使用此方法的问题。对来自不同加工路线的氧化铝-铁样品进行的双扭转试验结果表明了微观结构的重要性。还指出，每种复合材料的最大韧性仅在裂纹长度相对较长（毫米级）时才实现。对裂纹轮廓的检查表明，颗粒-基体界面较弱，界面强度的提高将进一步提高复合材料的韧性。