矽（si)晶圓與含有氧化物質的氣體，例如水汽和氧氣在高溫下進行化學反應，而在矽片表面產生一層緻密的二氧化矽(sio2)薄膜。
氧化工藝是將矽片置於通有氧氣氣氛的高溫環境中(常用的溫度為900～1200℃，在特殊條件下可降到600℃以下)，氧氣或水汽通過反應管（典型的氣流速度為1厘公尺/秒）時，在矽片表面發生化學反應：si(固態)+o2(氣態)→sio2(固態)或si(固態)+2h2o(汽態)→sio2(固態)+2h2(氣態)，生成sio2層，其厚度一般在幾十埃到上萬埃之間。
矽熱氧化工藝，按所用的氧化氣氛可分為：幹氧氧化、水汽氧化和溼氧氧化。幹氧氧化是以乾燥純淨的氧氣作為氧化氣氛，在高溫下氧直接與矽反應生成二氧化矽；水汽氧化是以高純水蒸汽為氧化氣氛，由矽片表面的矽原子和水分子反應生成二氧化矽，水汽氧化的氧化速率比幹氧氧化的為大；而溼氧氧化實質上是幹氧氧化和水汽氧化的混合，氧化速率介於二者之間。
二氧化矽的生成速率主要由兩個因素控制:①在si-sio2介面上矽與氧化物反應生成二氧化矽的速率;②反應物(o2、h2o或oh-)通過已生成的二氧化矽層的擴散速率。當氧化時間很短、生成的二氧化矽很薄時,氧化速率主要由矽和氧化物質的反應速率控制。當sio2達到一定的厚度時,氧化速率由氧化物質通過已生成的二氧化矽膜的擴散速率所控制。
熱生長二氧化矽為無定形結構,是由矽-氧四面體無規則排列組成的三維網路，由於電阻率很高(5×1015歐·厘公尺）,介電常數達3.9，因而是很好的絕緣和介電材料。熱生長二氧化矽已在半導體器件和積體電路中廣泛地用作絕緣柵、絕緣隔離、互連導線隔離材料和電容器的介質層等。熱生長二氧化矽的另一特點是，一些ⅲ、ⅴ族元素如硼、磷、砷、銻等在二氧化矽中的擴散係數很小(1200時，只有10-15厘公尺2/秒的量級)，因而,二氧化矽薄層在積體電路製備中常被用作雜質選擇擴散的掩蔽模和離子注入的掩模。二氧化矽又易於被氫氟酸腐蝕，而氫氟酸不腐蝕矽本身，利用這一特性，擴散摻雜、離子注入技術、光刻技術和各種薄膜澱積技術相結合，能製造出各種不同效能的半導體器件和不同功能的積體電路。
用人為方法將所需雜質以一定方式摻入到半導體基片的規定區域內，達到規定數量和符合要求的分布。
通過某種技術措施，將一定濃度的ⅲ族元素b，或ⅴ族元素p、as等摻入半導體襯底，改變半導體的電特性。通過摻雜可在矽襯底上形成不同型別的半導體區域，構成各種器件結構，例如製作①pn結②ic中的電阻③歐姆接觸區④矽柵⑤多晶矽互連線等。
替位式擴散：雜質離子佔據矽原子位置，從乙個晶格格點替位運動到另一替位位置，常為ⅲ、ⅴ族元素，在高溫（950-1280℃）下進行，橫向擴散嚴重，對裝置要求低。間隙式擴散：雜質離子位於晶格間隙，在晶格間隙中運動，常為重金屬雜質，擴散係數比替位式擴散大6-7個量級，擴散係數d與△e成反比，與t成正比。
擴散的方法有：①熱擴散②離子注入等。
熱擴散摻雜是利用原子在高溫下的擴散運動，使雜質原子從濃度高的雜質源向矽中擴散並形成一定的分布。熱擴散通常分為兩個步驟：預澱積和再分布。預澱積：較低溫度下（800-900℃），利用雜質源，對矽片的摻雜視窗擴散，在視窗處形成一層較薄但具有較高濃度的雜誌層，恆定表面源擴散（擴散過程中，表面雜質濃度始終不變）；再分布：利用預澱積所形成的表面雜質層做雜質源，在較高溫度下（1000-1200℃）這層雜質向矽體內擴散的過程，限定表面源擴散（擴散過程中，雜質源限定於擴散前澱積在晶元表面極薄層內的雜質總量）。通常再分布的時間長，再分布可在矽襯底上形成一定的雜質分布和結深。
影響雜質分布的因素：①缺陷（任何對週期晶格形成擾動，點、線、面）②雜質濃度③氧化增強擴散④發射區陷落效應⑤二維橫向擴散。
按摻雜源分為固體源擴散、液態源擴散、氣態源擴散。固態源擴散工藝簡便，重複性、穩定性好；液態源擴散摻雜量控制精確，均勻性、重複性好；氣態源擴散操作更加簡便。
對擴散系統的要求：①有一定長度的恆溫區（600℃以上，波動小於±0.5℃）②對摻雜濃度ns、結深xj易控制③不能使矽片變形和表面損傷④發均勻性和重複性好。按擴散系統分為開管和閉管兩大類。
離子注入是將雜質原子經過離化變成帶電的雜質離子，並使其在電場中加速，獲得一定的能量後，直接轟擊到半導體基片內，使之在體內形成一定的雜質分布，起到摻雜的作用。離子注入具有溫度低、摻雜數目完全受控、無汙染、橫向擴散小、不受固溶度限制、注入深度隨離子能量的增加而增加等諸多優點，使其成為ic工藝的主要摻雜技術；但其必須退火，損傷較多且裝置昂貴，成本高。
光刻工藝就是利用光刻膠在受到光輻照之後發生光化學反應，其內部分子結構發生變化，這樣受到光輻照的光刻膠（感光部分）與未受到光輻照的光刻膠（未感光部分），在顯影液中的溶解速度相差非常大，利用光刻膠的這種特性，先在光刻膠上形成與掩膜版所對應的圖形，之後再利用光刻膠作為保護層進行刻蝕，完成圖形轉移。
有缺陷的光刻膠薄層，通過掩膜（光刻）版對光刻膠進行光輻照（**）。掩膜版分為透光區和非透光區，透光區和非透光區是根據電路結構，以及各次光刻需要形成的圖形所確定的。輻照之後透光區下面的光刻膠感光，非透光區下面的光刻膠不感光，經過顯影之後，在光刻膠上就形成了與掩膜版透光區相對應的三維圖形。之後，利用留下的光刻膠作為保護層，就可以對沒有被光刻膠保護的區域進行刻蝕，從而把光刻膠中的圖形轉移到矽片表面上的薄膜中。另外，還可以以光刻膠作為保護層，對沒有光刻膠保護的區域進行離子注入，完成摻雜工藝。
（1）塗膠：塗膠的目的就是在矽片表面塗一層厚度均勻、附著性強、並且沒有缺陷的光刻膠薄層。在光刻工藝中，光刻膠的作用就是在刻蝕過程中保護其覆蓋的區域。因此，光刻膠必須牢固地粘附在矽片表面上，如果sio2表面吸附了水分子，那麼在刻蝕過程中，需要光刻膠保護的區域因附著能力降低就可能出現整體或區域性的脫離，脫離區域就沒有光刻膠保護，因此會受到刻蝕。
在塗膠之前，還應該在矽片表面塗上一層粘附劑，其目的是為了增強光刻膠在矽片表面的粘附能力。其目的也是為了增強光刻膠在矽片表面的粘附能力。目前應用較多的粘附劑是六甲基二矽胺烷。由於避免了與大氣接觸，矽片吸附水分子的機會將會降低，塗佈hmds的效果將會更加理想。另外，也可通過液態方式塗佈hmds，就是把液態的hmds滴在表面，在矽片旋轉過程中形成非常均勻的薄層。
（2）前烘：塗膠之後的矽片，需要在一定的溫度下進行烘烤，這一步稱為前烘，也稱為軟烘，經過甩膠之後，雖然液態的光刻膠已經稱為固態的薄膜，但仍有10%--30%的溶劑，還是容易沾染灰塵。通過在一定溫度下進行烘焙，使溶劑從光刻膠中繼續揮發，從而可以進一步降低灰塵沾汙。前烘還可以減小因高速旋轉形成的薄膜應力，可提高光刻膠的附著性。如果不減小應力，就會使光刻膠分層的趨勢增加，在前烘的過程中，由於溶劑的揮發，光刻膠的厚度也會減薄，一般減小的幅度為10%----20%左右。
（3）**：光刻膠在經過前烘之後，原本為液態的光刻膠已經固化在矽片的表面上，這樣就可以進行**。**的目的是將掩膜版上的圖形轉移到塗膠的矽片上。在未經**之前，正性光刻膠中的感光劑dq是不溶於顯影液的，同時也會抑制酚醛樹脂在顯影液中的溶解。在**過程中，感光劑dq發生光化學反應，成為乙烯酮。本次**時間為3.5s。
（4）顯影：經過**和後烘培之後，就可以進行顯影。顯影就是利用感光與未感光的光刻膠對顯影液的不同溶解速度完成的。在顯影過程，正膠的**區，負膠的非**區在顯影液中溶解，而正膠非**區和負膠**區的光刻膠則不會在顯影液中溶解。這樣，**後在光刻膠層中形成的潛在圖形，顯影後便顯現出來，形成三維的光刻膠圖形，這一步驟稱為顯影。顯影時間為2分30秒。
（5）堅膜：顯影之後，需要經歷乙個熱處理過程，稱為堅膜。堅膜的主要作用是除去光刻膠中剩餘的溶劑，增強光刻膠對矽片表面的附著力，同時提高光刻膠在刻蝕過程中的抗腐蝕能力和保護能力。通常堅膜的溫度要高於前烘和後烘焙溫度，堅膜溫度也稱為光刻膠的玻璃態轉變溫度。在這個溫度下，光刻膠將軟化，成為類似玻璃體在高溫下的熔融狀態。這將使光刻膠的表面在表面張力的作用下圓滑化，並使光刻膠層中的缺陷因光刻膠熔融及表面圓滑化而減少，並可藉此修正光刻膠圖形的邊緣輪廓。
（6）刻蝕；刻蝕的目的是在塗膠的矽片上正確的複製掩膜圖形。實習過程中採用濕法刻蝕，3分20秒。
金屬及金屬性材料在ic中的應用：①mosfet柵電極材料②互連材料③接觸材料。
常用材料：al、cu、pt、au、w、mo、摻雜多晶矽、金屬矽化物、金屬合金等。材料要求：①低阻歐姆接觸②低阻互連線③抗電遷移④良好的附著性⑤耐腐蝕性⑥易於澱積和刻蝕⑦易鍵合⑧層與層之間絕緣。
al膜的製備：要求：汙染小，澱積速率快，均勻性、台階覆蓋性好。犯法：真空蒸發法、濺射法（主流，***）
n/n+型襯底——氧化生長——光刻視窗——p型擴散——光刻接觸孔——金屬澱積——al反刻——合金——測試
（1）矽片清洗
（2）一次氧化（裸片生長sio2）：①預通氧②放片③溼氧切換④幹氧切換⑤取片
（3）一次光刻（基區光刻開視窗）：①勻膠②前烘③**④顯影⑤堅膜
（4）摻雜工序（b擴散、再分布）：①去除sio2②去除光刻膠③矽片清洗④硼預澱積、再分布⑤關閉裝置
（5）二次光刻（發射區光刻開視窗）：步驟與一次光刻相同
（6）三次光刻（引線孔光刻開視窗）：步驟與一次光刻相同
（7）去除sio2
（8）去除光刻膠
（9）矽片清洗
（10）濺射金屬鋁
（11）四次光刻（引線圖形製作）：步驟與一次光刻相同
（12）去除鋁
（13）去膠
（1）氧化：溫度t：1130℃
（2）光刻一：
（3）硼預澱積：溫度t：920℃
（4）硼再擴散：溫度t:1150℃
（5）光刻二：
（6）金屬化：t（襯底）：100℃
（7）光刻三：
（1）氧化：dox：500nm
（2）硼預澱積：r□：688ω/□
（3）硼再擴散：r□：33.5ω/□
（4）金屬化：dal：150nm
（5）擊穿電壓：72v，71v，71.5v，72v，76v，75v，70v，70v，78v，84v
得到的產品屬性正常，在顯微鏡下觀察所形成的電路結構也比較整潔無誤，完成了生產任務的預期。
通過這兩天的生產實習，我終於走進了我校的超淨間，也終於切身體驗了二極體工藝的流程，第一次能夠從生產的角度去理解課本知識，在和組員的通力合作，我有幸能夠參與**操作，親自使用了光刻機，這讓我對自己的專業知識有了更深一步的理解。
除此之外，這次實習也讓我認識到，課本的學習和實際的生產製作時不同的，我們只有把課本知識運用到實際的生產中，才能發揮知識的創造性作用。同時，這次實際操作的過程，也更加的堅定我從事半導體相關行業的決心，更有動力投入如今後的專業學習和工作。
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