集成电路集成电路工艺工艺原理原理12一一、衬底材料的类型衬底材料的类型1.元素半导体 Si、Ge.2.化合物半导体 GaAs、SiC、GaN二、对衬底材料的要求二、对衬底材料的要求 导电类型:N型与P型都易制备;电阻率:0.01-105cm,均匀性好(纵向、横向、微区)、可靠性高(稳定、真实);寿命(少数载流子):晶体管长寿命;开关器件短寿命;晶格完整性:低位错(1000个/cm2);纯度高:电子级硅(EGS)-1/109杂质;晶向:Si:双极器件-;MOS-;直径、平整度、禁带宽度、迁移率等。3Si:含量丰富,占地壳重量25%;单晶Si 生长工艺简单,目前直径最大18英吋(450mm)氧化特性好,Si/SiO2界面性能理想,可做掩蔽膜、钝化膜、介质隔离、绝缘栅等介质材料;易于实现平面工艺技术;4Ge:漏电流大,禁带宽度窄,仅0.66eV(Si:1.1eV);工作温度低,75(Si:150);GeO2易水解(SiO2稳定);本征电阻率低:47 cm(Si:2.3x105 cm);成本高。56Si 的基本特性:FCC 金刚石结构,晶格常数a=5.431 间接带隙半导体,禁带宽度 Eg=1