技术博客
深入了解半导体制造工艺的物理原理与集成逻辑
本站中文文章（389篇）
CMOS图像传感器原理：从光到像素读出
CMOS图像传感器把吸收的光转化为电荷，在曝光期间存储电荷，再读取各像素的电信号。在常见的四晶体管钉扎光电二极管像素中，电荷先积累在光电二极管内，再经过传输栅到达浮动扩散节点，使该节点电压变化。读出电路感知这一电压，并不是让原来的光生电子穿过源跟随器的栅极。
Planar、FinFET与GAA：沟道及栅极结构比较
平面MOSFET、FinFET和全环绕栅GAA晶体管的区别，在于栅极如何围绕沟道结构实施控制。常规平面器件控制靠近平坦表面的沟道；三栅FinFET把栅极布置在鳍的顶部和两侧；GAA则包围沟道截面，例如纳米线或纳米片。栅极与半导体之间仍由介质隔开。 本文比较的是几何结构与静电控制，不是给成品芯片排名。
半导体制造流程：从器件到互连的全景图
半导体制造通过反复添加材料、定义图形、去除选定区域和改变材料性质，在晶圆上构建器件及其连接。光刻规定变化应发生的位置，沉积与刻蚀等工序形成实际结构。完整芯片还需要电连接、测试和封装；把这些操作各做一遍，并不能得到完整电路。
平均暗电流与热像素尾部需要分别取证
阵列平均暗电流降低，本身不证明少数高暗电流像素改善。平均值概括总体，尾部描述其中很小的一部分；两者都影响图像，却可以朝不同方向变化。 局部缺陷和工艺差异会使像素之间存在很大区别。多数像素暗信号很小时，少数像素仍可能形成可见白点。钉扎光电二极管综述同时讨论低平均暗电流与局部问题。
为什么电荷转移会从漂移转向扩散
初始电荷转移很快，不证明最后一批载流子也同样快地离开。漂移响应电场，扩散响应载流子浓度梯度；转移过程中电势与载流子数量会演变，使限制剩余信号的贡献改变。 PPD 综述讨论大初始信号下的自致漂移。载流子离开储荷阱后，分布与局部驱动条件改变，因此不能把初始转移速率不加变化地外推到几乎空的阱。
化学结与耗尽区边界是不同位置
化学结由相关掺杂浓度相平衡处的分布定义；耗尽区边界则界定所关注电学状态下移动载流子减少的区域。两者不是同一几何线的两个名称。 对于简单扩散区，教材把引入化学浓度与背景浓度相交处定义为冶金结。这是浓度分布定义；电学载流子分布可与化学边界不同，实际补偿或复杂分布还需要更谨慎解释。 光刻开口并不直接测量浓度分布。
为什么更厚介质不等于导体屏蔽
介质增厚会改变静电耦合与电压降，却不会把绝缘层变成能够重新分布移动电荷、屏蔽电场的导体。半导体表面的结果取决于电荷分布和电学边界。 简单电容模型中，电容取决于几何和介电常数。电荷固定时，电容变化会改变压降；外加电压固定时，电容变化则改变相关电荷。这是两种比较，因此没有边界条件就不能解释厚度趋势。
扩散屏障不自动等于电绝缘层
扩散屏障限制某种指定原子的输运；电绝缘层限制指定电学条件下不需要的电荷导通。一层膜可以承担两种职责，但其中一种职责不能认证另一种。必须说清被输运的对象和失效判据。 在铜边界处，屏障问题是铜能否穿过薄膜、缺陷或界面进入邻接材料；电学问题则是堆叠是否提供所需导电路径或隔离。两者的驱动力与证据不同。
扩散隔断与掺杂扩散：结构与原子过程
扩散隔断是用于分开器件区域的结构性中断；掺杂扩散则是杂质原子的移动与重新分布。名称中都有“扩散”，不代表隔断是一种热处理，也不证明掺杂原子在后续加热时停止移动。 所引专利以鳍中的凹槽及介质填充建立扩散隔断，描述的是几何形状与材料边界。
蚀刻与清洗：去除目的与选择性
蚀刻与清洗主要按预期的去除任务区分。蚀刻有意去除指定材料，以获得开口、凹陷、暴露表面或其他结构结果；清洗去除不需要的颗粒、残留物或污染物，为下一步准备表面。两者的化学机制可以重叠：清洗可能伴随部分材料蚀刻，整面蚀刻也不一定用于图形转移。真正有用的判断是：什么必须去掉、什么必须留下、什么证据能说明任务完成。
场氧与栅氧：隔离与栅控职责
场氧与栅氧描述的是不同的电学职责。在传统硅 MOS 示例中，栅氧把栅电极与预期沟道隔开，同时允许电容耦合来控制沟道；场氧用于有源器件区域之间的隔离，帮助抑制那里不需要的导电。两者都可以是二氧化硅；认出材料，并不等于认出其职责。 问题 栅氧 场氧 --- --- --- 相关区域在哪里？
图像滞后与溢出：残余电荷与过量电荷
图像滞后可以涉及预期转移后仍留下、并在后续观察中出现的信号电荷；溢出则涉及储荷过满后逃逸或扩散的过量电荷。两者都与电荷历史有关，却是不同失效，需要不同证据。 转移相关滞后的问题是输送不完整：上一份信号在应该离开后仍有一部分留下。