集成電路制造工藝

--課程介紹什么是微電子？microelectronics電子學(xué)微電子學(xué)通常以微米(

m,106m)和納米(nm,10-9m)為單位的核心是集成電路。50

m70-100

m頭發(fā)絲粗細(xì)

30

m1

m

1

m(晶體管的大小)30~50

m(皮膚細(xì)胞的大小)集成電路（IC，IntegratedCircuit）知識(shí)能力素質(zhì)具備工藝設(shè)備操作、工藝檢測(cè)、工藝分析的能力，具備一定的工藝流程設(shè)計(jì)和工藝管理能力團(tuán)隊(duì)協(xié)作創(chuàng)新素質(zhì)耐心細(xì)致愛崗敬業(yè)熟悉半導(dǎo)體集成電路制造工藝流程，掌握各工序工藝原理，工藝參數(shù)檢測(cè)和工藝質(zhì)量分析方法。微電子技術(shù)專業(yè)的核心課程本課程性質(zhì)與任務(wù)

CMOS倒相器制造工藝流程（提升模塊）薄膜制備摻雜光刻刻蝕平坦化核心模塊（芯片制造）拓展模塊材料提供芯片組裝潔凈技術(shù)

硅外延平面晶體管雙極型IC倒相器制造工藝流程（基礎(chǔ)模塊）本課程教學(xué)內(nèi)容教材名稱主編出版社《集成電路制造工藝》孫萍電子工業(yè)出版社《半導(dǎo)體工藝》張淵機(jī)械工業(yè)出版社《芯片制造-半導(dǎo)體工藝制程使用教程》PeterVanZant電子工業(yè)出版社《半導(dǎo)體制造技術(shù)》夸克電子工業(yè)出版社《超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)：理論、實(shí)踐與模型》JamesD.Plummer等電子工業(yè)出版社本課程主要參考教材集成電路制造工藝

--集成電路工藝發(fā)展歷史單位：江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院微電子教研室集成電路制造工藝發(fā)展的歷史器件和電路制造工藝流程本課程的框架第一章集成電路制造工藝發(fā)展與工藝流程本章要點(diǎn)集成電路制造工藝發(fā)展的歷史器件和電路制造工藝流程本課程的框架第一章集成電路制造工藝發(fā)展與工藝流程本章要點(diǎn)123t1906年，第一個(gè)電子三極管1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)1947年，貝爾實(shí)驗(yàn)室第一個(gè)晶體管1959年，第一個(gè)集成電路41971年第一個(gè)微處理器§1.1集成電路工藝發(fā)展歷史5PN結(jié)的制備方法--生長(zhǎng)法--合金法----擴(kuò)散法----平面工藝集成度，特征尺寸，芯片和硅片尺寸發(fā)展分立器件的發(fā)展集成電路的發(fā)展生長(zhǎng)法：在單晶材料生長(zhǎng)的過(guò)程中形成PN結(jié)一.

分立器件的發(fā)展擴(kuò)散法：雜質(zhì)在高溫下、濃度梯度驅(qū)使下滲透進(jìn)半導(dǎo)體材料平面工藝：氧化、光刻和擴(kuò)散工藝，在硅表面進(jìn)行選擇性擴(kuò)散，制備平面晶體管。合金法：兩種材料加熱形成合金一.

分立器件的發(fā)展合金結(jié)結(jié)型晶體管示意圖臺(tái)面型結(jié)型晶體管示意圖硅平面結(jié)型晶體管示意圖1.集成電路的分類

數(shù)字集成電路

模擬集成電路

數(shù)?；旌霞呻娐?/p>

微波集成電路

其他集成電路

半導(dǎo)體集成電路薄、厚膜集成電路

混合集成電路

二.集成電路的發(fā)展集成電路按器件結(jié)構(gòu)分按工藝分按功能分按集成規(guī)模分雙極型集成電路

MOS集成電路

CCDMOS集成電路傳感器、換能器集成電路BICMOS集成電路小規(guī)模集成電路

中規(guī)模集成電路

大規(guī)模集成電路

超大規(guī)模集成電路

甚大規(guī)模集成電路

巨大規(guī)模集成電路

2.集成電路的發(fā)展方向電路集成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期每個(gè)芯片上的元器件數(shù)小規(guī)模集成電路SSI20世紀(jì)60年代前期2~50中規(guī)模集成電路MSI20世紀(jì)60年代到70年代前期20~5000大規(guī)模集成電路LSI20世紀(jì)70年代前期到70年代后期5000~100000超大規(guī)模集成電路VLSI20世紀(jì)70年代后期到80年代后期100000~1000000甚大規(guī)模集成電路ULSI20世紀(jì)90年代后期至今大于1000000

（1）集成規(guī)模越來(lái)越大（2）特征尺寸--CD越來(lái)越小時(shí)間點(diǎn)2005200620072008200920102011201220132014201520162017CD（nm）655545403228222014121087世界集電路硅片特征尺寸演進(jìn)趨勢(shì)CD(CriticalDimension)：集成電路中半導(dǎo)體器件的最小尺寸，是衡量集成電路設(shè)計(jì)和制造水平的重要尺度，特征尺寸越小，芯片的集成度越高，速度越快，性能越好。（3）芯片尺寸和硅片直徑越來(lái)越大75mm100mm125mm150mm200mm300mm摩爾定律

1965年Intel公司的創(chuàng)始人之一GordonE.Moore預(yù)言集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律

摩爾定律：集成電路的晶體管的集成度每18個(gè)月翻一番。特征尺寸每36個(gè)月縮小1/謝謝！集成電路制造工藝----分立器件和集成電路制造工藝流程簡(jiǎn)介單位：江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院微電子教研室第一章集成電路制造工藝發(fā)展與工藝流程集成電路制造工藝發(fā)展的歷史器件和電路制造工藝流程本課程的框架本章要點(diǎn)§1.2分立器件和集成電路制造工藝流程簡(jiǎn)介硅錠切片、磨片、拋光硅片測(cè)試································芯片組裝打印包裝入庫(kù)成測(cè)································經(jīng)過(guò)二十-三十道工序芯片制造awaferachip芯片分割N+-subN-epiSiO2PN+BBEC一.硅外延平面晶體管的前道工藝流程襯底制備外延一次氧化基區(qū)光刻基區(qū)制備發(fā)射區(qū)光刻發(fā)射區(qū)擴(kuò)散三次氧化電極制備二次氧化引線孔光刻1.集成電路的概念集成電路：IntegratedCircuit，縮寫IC通過(guò)一系列特定的加工工藝，將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無(wú)源器件，按照一定的電路互連，“集成”在一塊半導(dǎo)體單晶片（如硅或砷化鎵）上，封裝在一個(gè)外殼內(nèi)，執(zhí)行特定電路或系統(tǒng)功能的復(fù)雜電子系統(tǒng)。二.雙極型集成電路工藝流程N(yùn)--epi)(P+()P+SiO2P-subN+P+N+N+EBC2.雙極型集成電路工藝流程襯底制備埋層氧化、光刻、擴(kuò)散去除氧化層外延隔離氧化、光刻、擴(kuò)散基區(qū)氧化、光刻發(fā)射區(qū)及歐姆