應用電子學 6-104 中興物理 孫允武
積體電路BJT的製作過程
積體電路BJT的結構
應用電子學 6-105 中興物理 孫允武
流
程
圖
應用電子學 6-106 中興物理 孫允武
Photolithography (光微影術)
光阻
(photoresit) 步驟:(1) spin on photoresist (polymer) (2) mask alignment
(3) expose UV light (4) development (顯影)
應用電子學 6-107 中興物理 孫允武
各種微影術的比較
應用電子學 6-108 中興物理 孫允武
Electron Beam Lithography (電子束微影術)
最常用來製作光罩(Mask)
研究型的e-beam writer可以用SEM改裝,相當方便。為發 展新型量子元件的利器。
(beam blanker)
(PMMA)
應用電子學 6-109 中興物理 孫允武
Lift-Off process (剝離or舉離)
一種常見的金屬圖案形成方法
應用電子學 6-110 中興物理 孫允武
外加摻雜的方法
Diffusion (擴散)
Ion implantation (離子佈植)
應用電子學 6-111 中興物理 孫允武
積體電路的元件密度
應用電子學 6-112 中興物理 孫允武
Clean Room (無塵室)
應用電子學 6-113 中興物理 孫允武
Buried-layer implantation(埋藏層佈植)
0.5~1µm 30keV
Thermal oxidation→photolithography
→ion implantation (~30keV, ~1015cm-3)
→drive-in (~1100ºC) →remove SiO2
Epitaxial layer (磊晶層)
利用VPE (vapor-phase epitaxy) SiCl4+2H2→Si+4HCl
同時加入dopant
3µm(digital) 10µm(analog)
Photoresist mask
Chanstop implant(通道阻隔佈植)
0.1nm 0.05nm
Mask for chanstop implant
&
oxidation
定義出基極、集極和元件的隔離區
用來避免元件之間的區域導通
應用電子學 6-114 中興物理 孫允武
Oxide isolation(隔離氧化層)
Base implant (基極離子佈植)
Removal of thin oxide
Emitter implant (射極離子佈植)
~1016cm-3, low energy Bird’s beak
保護集極
基極接觸窗
再加上一道mask分開 基極和射極區域
加上光阻保護基極
最後各極以金屬接觸接出
6 film formation operations, 6 lithography, 4 ion implantations, 4 etching processes
B 在SiO2形成時會向下 segregate