微电子制造工艺Ch-3
微电子工艺扫盲课程
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Warning and explanation：文中所引用图片均来自于互联网和中科院半导体所官方网站。本人只是用于讲解知识所用，并未用于商业获利行为。产生任何法律纠纷均与我无关。请勿盗链文中的图片，后果自负！
介货就是硅
微电子制造工艺在微电子整体产业中处于中游阶段（上游是电路设计，下游是封装测试）。一个芯片的制造能否达到设计要求，与制造工艺有很大的关系，因此有必要对工艺线的流程为大家说明讲清楚。我们手中使用的mobilephone，camera，ipad内部电路板上焊接的形状各异外形诡异的小芯片都是如何造出来？想必大家都是有兴趣知道的。即使没有电子工程的基础，通过我的讲解也是可以，你对这个最精密自动化程度最高的行业有一个清晰的轮廓。
IC（integrate circuit）的制造分为前工序和后工序。
前工序:IC制造工程中，晶圆光刻的工艺（即所谓流片），被称为前工序，这是IC制造的最要害技术。
后工序:晶圆流片后，其切割、封装等工序被称为后工序。
我们所要了解的就是前工序的内容，打蛇打七寸，直入要害。
首先，光刻过程的操作流程为：
衬底氧化—涂胶—光刻机曝光—显影烘干—刻蚀—清洗干燥—离子注入（等离子刻蚀、金属淀积）—去胶。
其中最费钱的一步大家知道是什么吗？
光刻机曝光。流片光刻的费用约占到总体花费的40%左右。很多研究机构或者高校做芯片设计只是通过软件模拟一下，由此就以这些数据写论文，很少有经费可以去流片测试。况且一个可以投产的芯片并不是一次流片就能成功的，通常情况下需要四次甚至更多次数。以西电微电子学院的军用RFID为例，流片次数已过4次，电路尺寸逐步达到设计标准。军用研发经费充足，不计成本，不过半导体产业高投入的现状可见一斑。
现在通过图片讲解对各部工序逐一讲解：
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1.氧化
先看一个简单的化学方程式
微电子制造工艺技术试卷
1 2015-2016第二学期《微电子制造工艺技术》考查卷
班级_________姓名_________学号_____成绩______
一、 名词解释（共25分）：
1．请阐述摩尔定律的内容。(4分）
2．请对如下英文缩写给出简要解释：（每空3分）
IC:
SSI:
MSI:
LSI:
VLSI:
ULSI:
GSI:
2 二、 简答题（每题5分，共25 分）：
1、半导体工业由那几部分构成？
2、物质的状态分为几种？分别是什么？
3、晶体缺陷主要有几种？
4、请描述热处理的工艺过程?
3
5、光刻的目的是什么?
三、 简述题（每题15分，共30 分）：
1、请描述光刻的工艺流程。
2、防止人员污染的措施有哪些？
4 四、 计算题（ 20 分）：
假设晶元生产良品率90%，晶圆电测良品率70%，晶圆封装测试良品率92%，请计算晶圆整体良品率。
5 2015-2016第二学期《微电子制造工艺技术》考查卷答案
一、名词解释（共25分）：
3．答：摩尔定律：芯片上所集成的晶体管的数目，每隔18个月翻一番。(4分）
4．请对如下英文缩写给出简要解释：（每空3分）
IC:集成电路
SSI:小规模集成电路
MSI:中规模集成电路
LSI:大规模集成电路
VLSI:超大规模集成电路
ULSI:特大规模集成电路
GSI:巨大规模集成电路
二、简答题（每题5分，共25 分）：
1、半导体工业包括材料供应商、电路设计、芯片制造和半导体工业设备及化学品供应商。
2、物质有4种状态：固态、液态、气态和等离子态。
3、晶体缺陷主要有点缺陷、位错、层错、微缺陷。
4、热处理是简单地讲晶圆加热或冷却来达到特定结果的工艺过程。
5、光刻的目的：在半导体基片表面，用图形复印和腐蚀的办法制备出呵护要求的薄膜图形，以实现选择扩散或注入、金属膜不限或表面钝化等目的。 6 三、简述题（每题15分，共30 分）：
高纯乙腈的应用及其提纯与精制工艺
山东化工
收稿日期:2009-11-20作者简介:白聪丽(1983),女,河北保定,东华大学在读硕士,研究方向为高纯乙腈精制工艺研究;通讯联系人:罗艳(1973),女,东华大学副教授,从事精细化学品制备方面的研究,Emai:lluoyan@。专论与综述高纯乙腈的应用及其提纯与精制工艺白聪丽,张奔,罗艳(东华大学化学化工与生物工程学院应用化学系,上海201620)摘要:介绍现阶段高纯乙腈的应用;以及粗乙腈提纯精制高纯乙腈时,其主要杂质氢氰酸、丙烯腈、醛酮、噁唑、烯丙醇和水的去除方法和相关原理;概述新型高纯乙腈精制工艺的研究现状并将其与传统精制工艺对比,展望我国乙腈精制工艺的开发方向。关键词:高纯乙腈;提纯;精制中图分类号:TQ226.61文献标识码:A文章编号:1008-021X(2010)03-0022-06ApplicationofHigh-purityAcetonitrileandItsPurificationandRefiningProcessesBAICong-li,ZHANGBen,LUOYan(AppliedChemistryDepartmen,tCollegeofChemistry,ChemicalEngineeringandBiotechnology,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China)Abstract:Introducedthecurrentapplicationofhigh-purityacetonitrile.Anddiscussedtheremovalmethodsaswellastherelatedprinciplesofthemainimpuritiesincrudeacetonitrile,suchashydrocyanicacid,acrylonitrile,aldehydesandketones,oxazole,allylalcoholandwater.Thegeneraloverviewoftheadvancedhigh-purityrefinedacetonitrileprocessesandtheircontrastwiththetraditionalrefiningprocessweresummarized.Furthermore,thedevelopmenttrendofrefinedacetonitrileprocesswasprospected.Keywords:high-purityacetonitrile;purification;refined乙腈(CH3CN)是一种应用相当广泛的有机化工原料,除在石油化学工业中用作从烯烃和链烷烃中提取丁二烯和异戊二烯的萃取剂外,还被广泛地用作有机合成、医药、农药、表面活性剂、染料等精细化学品的合成原料,以及薄层色谱、纸色谱、光谱、极谱和高效液相色谱(HPLC)的流动相溶剂,最近又开始被用作DNA合成/提纯溶剂、有机EL材料合成用溶剂、电子部件的清洗溶剂等,这些应用场合对乙腈的纯度有着很高的要求[1-4]。目前丙烯氨氧化生产丙烯腈同时副产的乙腈是工业生产乙腈的主要来源,占丙烯腈产量的2%~3%。一个年产l8万t丙烯腈规模的装置,每年可回收乙腈5400,t就是一个年产5万t丙烯腈的中型装置,每年也可回收乙腈1000t~1200t[4]。由于上世纪六七十年代乙腈回收率低、成本高、应用不广等原因,很多丙烯腈生产厂家把粗乙腈作为燃料烧掉或通过深井注射处理掉,有的甚至直接排放到环境中,这不仅没能很好地利用资源,而且对环境也造成严重污染。随着科学技术的日益发展,乙腈的应用日趋广泛,乙腈回收利用也受到越来越高的重视[5]。过去二十年里人们不断改进乙腈提纯、精制工艺,乙腈的质量有了很大的提高,需求量不断增加。我国乙腈的年需求量从20世纪90年代末的4000t[6]增加到现在约18000,t乙腈的平均价格也从90年代末的7000元/,t上涨到现在的14800元/t。回收乙腈,有效利用乙腈是提高经济效益和社会效益的重要途径。因此,长期以来,制备适用于不同应用的高纯乙腈,甚至一种高纯乙腈可适用于多种应用,一直是国内外研究的焦点。1高纯乙腈的应用1.1化学分析和仪器分析[7-8]乙腈近年来用于薄层色谱、纸色谱、光谱和极谱分析的有机改性剂和溶剂。由于高纯乙腈在200nm~400nm不吸收紫外线,因此,一个正在开发的应用是作为高效液相色谱HPLC的溶剂,可使分析灵敏度高达10-9级。随着这项测试技术的普及,色谱纯级高纯乙腈需求量将逐年增长。1.2烃类抽提分离溶剂[9-10]乙腈是一种应用广泛的溶剂,主要作为萃取蒸馏法的溶剂,从C4烃类中分离丁二烯。乙腈也用于 22 SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2010年第39卷第3期其它烃类的分离,如从烃的馏分中分离出丙烯、异戊二烯和甲基乙炔等。乙腈还用于一些特殊的分离,如从植物油和鱼肝油中萃取分离脂肪酸,使处理过的油色淡、纯净、气味改善,而维生素含量不变。在医药、农药、纺织、塑料部门里,也广泛采用乙腈作溶剂。1.3合成医药、农药中间体[11-12]乙腈可用于合成多种医药和农药的中间体。在医药上,用于合成维生素B1、甲硝羟乙唑、乙胺丁醇、氨苯蝶啶、腺嘌呤和敌退咳等一系列重要药物中间体;在农药上,用于合成拟除虫菊酯类杀虫剂和乙肟威等农药中间体。1.4微电子工业的半导体清洗剂[13]传统的半导体清洗剂一直采用盐酸、硫酸、硝酸、过氧化氢、氢氧化铵、甲苯等,这些试剂均有强腐蚀作用,清洗效率低,清洗效果差。由于乙腈是极性较强的有机溶剂,对油脂、无机盐、有机物和高分子化合物均有很好的溶解性,可以清洗掉硅片上的油脂、蜡、指纹、腐蚀剂和助焊剂残留物等。所以开始使用高纯乙腈作半导体清洗剂。1.5其它应用[14-15]除了上述应用外,乙腈还可作有机合成原料,催化剂或过渡金属配合物催化剂的组分。此外,乙腈在织物染色和涂料复配物中也有应用,而且它还是氯化溶剂的有效稳定剂。2粗乙腈杂质去除的方法和原理从丙烯腈装置来的粗乙腈含有微量的氢氰酸、丙烯腈、乙醛、丙酮、噁唑(Oxazole)、丙腈、甲醇、丙烯醛、()-甲基丙烯腈、顺式和反式丁烯腈、烯丙醇、水等杂质[16]。一般粗乙腈按质量分数计算含有52%乙腈、43.6%水、2.5%氢氰酸、0.5%丙烯腈、0.5%噁唑和0.3%烯丙醇,0.6%其它有机杂质[17]。乙腈纯度需达到99%才能被广泛利用,其中用于色谱分析的乙腈纯度需99.9%以上,所以乙腈杂质的去除显得特别重要。2.1氢氰酸和丙烯腈的去除粗乙腈中一般含有质量分数约2%~3%的氢氰酸和约1%的氰醇[18]。氰醇是一种由氢氰酸与醛、酮缩合而成的不稳定化合物。工业生产中95%(质量分数)以上的氢氰酸通过精馏塔(脱氰塔)脱除,残余的微量氢氰酸和氰醇再通过化学方法脱除。微量氢氰酸和丙烯腈的去除是通过加聚甲醛和碱来实现的[19-20]。醛中的亲电性集团羰基与氢氰酸中的强亲核集团氰基在碱性介质中发生加成反应,生成腈醇。丙烯腈与氢氰酸在NaOH存在下发生反应生成丁二腈。氢氰酸与过量的碱进行中和反应生成氰化钠,这些高沸物均可通过精馏排出系统。反应原理如下:CH2=CHCN+HCNCNCH2CH2CNCH2O+HCNCNCH2OHCNCH2OH+NaOH+H2OHOCH2COONa+NH3CNCH2OH+H2ONH2CH2COOHHCN+NaOHNaCN+H2O2.2醛酮的去除粗乙腈中一般含有0.1%~0.2%的醛酮杂质。由于醛酮会在200nm~260nm产生紫外吸收,用作紫外线截至小于190nm的HPLC溶剂等应用时,会严重影响分析的灵敏度和准确性,必须除去。通过加入强氧化剂和碱,使醛酮等杂质反应生成羧酸和羧酸盐高沸物,这些高沸物会在精馏中除去。反应原理如下:CH2=CHCH2CHO+KMnO4+NaOHCH2=CHCH2COONaCH2=CHCH2CHO+KMnO4+NaOHCH2=CHCOONa2.3噁唑和烯丙醇的去除高纯乙腈中要求噁唑的质量分数<0.01%,实际生产中,来自丙烯腈装置粗乙腈料的噁唑质量分数往往高达0.5%。而且乙腈精制过程中,粗乙腈中的微量噁唑会在系统中循环累积,影响产品纯度。烯丙醇是具有强刺激臭的毒物,即使是小于1%的含量,也会刺激眼和鼻,对操作有种种不良影响,同时噁唑和烯丙醇都对紫外线有强吸收,必须除去。日本浜中光治[21]研究在粗乙腈中加入硫酸的方法除去噁唑和烯丙醇。噁唑变成硫酸盐,在精馏时成为釜残渣。烯丙醇发生酯化和醚化,分别生成硫酸酯和二烯丙醚高沸物,在精馏中除去。反应原理如下:CH2=CHCH2OH+H2SO4CH2=CHCH2OHSO3CH2=CHCH2OH+CH2=CHCH2OHCH2=CHCH2H2CH=CH2日本Ota,Hitoshi等[22]采用水萃取脱除噁唑的方法,蒸馏去除氢氰酸、乙酸和丙烯酸等杂质后,在萃取精馏塔的上部脱除噁唑和水-乙腈的混合物,塔底得到纯乙腈。该方法操作简单,但造成了乙腈的较大损失。 23 白聪丽,等:高纯乙腈的应用及其提纯与精制工艺山东化工美国Himes,BarryW等[23]在脱除乙腈中水分和大部分杂质后,用臭氧处理,使噁唑等杂质形成氧化物,再经过一个填充了分子筛、活性氧化铝或活性炭的塔器除去氧化物和过量臭氧,从而获得高纯度乙腈。用此方法得到的乙腈纯度很高,能符合DNA化学、高效液相色谱仪的使用要求,但必须在除去水分和大部分杂质的基础上,再增加臭氧处理和分子筛吸附2个步骤,产品成本较高。中国石化公司上海石油化工研究院熊瑾[24],吴江市方霞企业信息咨询有限公司谢瑜等[25],分别研究利用噁唑在脱氰塔精馏段上部积浓的特性,调整乙腈连续回收技术中脱氰塔部分的工艺条件和操作条件,采用从精馏段上部液相抽出含较高浓度噁唑物料、在脱氢氰酸塔的精馏段上部增加一个液相抽出口的方法,达到制取高纯乙腈的目的,但该方法未考虑烯丙醇对乙腈质量的影响,不符合色谱级乙腈的标准。2.4水的去除乙腈与水是一个完全互溶的二元共沸体系(水16%,乙腈84%,恒沸点76!),因此采用普通精馏技术难以将水脱除。目前,工业中乙腈-水物系的分离工艺主要有变压精馏、萃取精馏、盐效萃取与精馏联合工艺及渗透蒸发等。2.4.1变压精馏乙腈与水共沸物的组成随压力变化而变化,利用这一特点,工业中乙腈中水的去除采用两个操作压力不同的精馏塔达到脱水的目的。即将粗乙腈先在减压塔中精馏,塔顶得到含水量较低的水和乙腈的共沸物,一般控制塔顶轻组分中水的质量分数10%左右。然后再将此共沸物送到加压塔精馏,塔顶蒸出含水量较高的水和乙腈的共沸物,塔顶轻组分中水的质量分数一般控制在20%左右,即可在塔底部侧线抽出含水小于5∀10-4的乙腈,满足市场要求[18]。但该方法操作较复杂,设备投资较大。2.4.2萃取精馏萃取精馏即通过加入萃取剂乙二醇消除乙腈-水物系的共沸点,从而达到脱水的目的,得到较高纯度的乙腈。但萃取剂乙二醇的用量较大,且在乙腈的高浓度段相对挥发度较小,分离比较困难。崔现宝等[26]研究采用乙腈-水共沸混合物中加盐间歇萃取精馏分离的方法。该方法以含氯化钙的乙二醇溶液作为萃取剂,破坏了乙腈-水共沸体系,分离出高纯乙腈产品,乙腈的纯度为99%,收率为85%,而且采用单塔操作,操作灵活,设备费用投入少。但该方法未从根本上解决萃取精馏的缺陷。2.4.3盐效萃取与精馏联合工艺[26]利用盐效应使乙腈-水物系产生分相,使有机相中乙腈含量超过常压共沸组成,然后与精馏相结合,实现乙腈-水物系的分离,但盐在回收过程中易结晶,会堵塞管道。3粗乙腈精制工艺3.1传统乙腈精制工艺20世纪70年代,一般采用的乙腈精制工艺是由脱氢氰酸、化学处理、脱水及成品精制四个工序组成[1]。该工艺在脱水阶段使用大量的高纯氢氧化钠作为脱水剂,工艺主要存在的问题是:#以间歇的方式进行生产,生产效率低。∃用氢氧化钠做脱水剂,碱性废水量较大,环境污染严重。%乙腈在碱性条件下易发生水解使得乙腈的损耗增大,收率只有65%~70%。&用该工艺制得的乙腈纯度低,为99%。80年代初期,美国Standardoil公司根据乙腈与水共沸物的组成随压力变化而变化的特点,提出了使用两个不同操作压力的精馏塔来脱水的办法,该方法在工业上获得了成功[1]。由于不再使用大量的高纯度氢氧化钠作为脱水剂,不仅减少了碱性废水量,且使乙腈收率从原先的65%提高到80%左右。1991年,BP美国化学品公司宣称设计的乙腈精制工艺,收率可达90%,纯度达99.8%[12]。90年代,我国上海石化院开发的乙腈精制技术在兰州、淄博建成年产1kt工业装置,乙腈精制收率为85%以上,纯度为99.5%[5]。由这些工艺制备的乙腈的纯度不能满足在色谱分析、电子部件的清洗溶剂等中的应用。目前我国主要采用的乙腈精制工艺是由脱氢氰酸塔、反应器、干燥塔和成品塔四个工序组成[27-28]。工艺流程如图1所示。如工艺流程图所示,由丙烯腈装置来的粗乙腈直接进入脱氢氰酸塔上部,通过精馏除去粗乙腈中的大部分氢氰酸、丙烯腈等杂质,轻组分从塔顶排出,经塔顶冷凝器冷却后,由脱腈塔回流泵全部打回流,未冷凝的气体送至废水焚烧炉。乙腈-水共沸物从脱氰塔底部侧线气相抽出,进入反应器,采用向共沸物中连续加入碱液并在不断搅拌的情况下,使共沸物中残留的氢氰酸和丙烯腈等杂质反应生成易于分离的组分,进一步除去不能以精馏方式脱去的氢氰酸和丙烯腈。 24 SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2010年第39卷
西工大微电子制造工艺概论总结
第1章 单晶硅特点
1.硅材料的优点：
①原料充分，占地壳25%，沙子是硅在自然界中存在的主要形式；
②硅晶体表面易于生长稳定的氧化层，这对于保护硅表面器件或电路的结构、性质很重要；
③密度只有2.33g/cm3，是锗/砷化镓的43.8%，用于航空、航天；
④热学特性好，线热膨胀系数小，2.5*10-6/℃ ，热导率高，1.50W/cm·℃，芯片散热；
⑤单晶圆片的缺陷少，直径大，工艺性能好，目前16英寸；
⑥机械性能良好，MEMS。
2.硅中的点缺陷、线缺陷：
（1）点缺陷
本征缺陷（晶体中原子由于热运动）
空位 A：晶格硅原子位置上出现空缺；
自填隙原子B ：硅原子不在晶格位置上，而处在晶
格位置之间。
杂质（非本征缺陷：硅以外的其它原子进入硅晶体）
替位杂质C
填隙杂质D
①肖特基缺陷：空位缺陷；
②弗伦克尔（Frenkel）缺陷：原子热运动脱离晶格位置进入晶格之间，形成的空穴和自填隙的组合；
③填隙杂质：在微电子工艺中是应尽量避免的，这些杂质破坏了晶格的完整性，引起点阵的畸变，但对半导体晶体的电学性质影响不大；
④替位杂质：通常是在微电子工艺中有意掺入的杂质。例如，硅晶体中掺入Ⅲ、Ⅴ族替位杂质，目的是调节硅晶体的电导率；掺入贵金属Au等，目的是在硅晶体中添加载流子复合中心，缩短载流子寿命。
（2）线缺陷
线缺陷最常见的就是位错。位错附近，原子排列偏离了严格的周期性，相对位置发生了错乱。
位错可看成由滑移形成，滑移后两部分晶体重新吻合。在交界处形成位错。用滑移矢量表征滑移量大小和方向。
缺陷附近共价键被压缩
1、拉长2、悬挂3，存在应力
kTEvveNn/0kTEiiieNn/01
2 3 B A 位错主要有刃位错和螺位错
微电子工艺 制造技术 复习
11.1 硅单晶的化学性质
硅Si，密度为2.4 g/cm3，熔点1420℃，沸点2360℃。
硅分为单晶和多晶硅两种：
单晶硅---〉集成电路等；
多晶硅---〉太阳电池等。
硅单晶和酸在通常条件下不起反应，只与(HF+HNO3)混合酸反应。
在反应中。硝酸起氧化剂作用。而氢氟酸则起络合剂的作用。因此，(HF+HNO3)
混合酸可以硅的腐蚀液。
强碱能和单晶硅反应，生成硅酸盐并释放出氢气，如下式：
Si+2KOH+H2O＝K2SiO3+2H2↑ (1-2)
Si+2NH4OH→(NH4)2SiO3+2H2 ↑ (1-3)Si+Ca(OH)2+NaOH＝Na2SiO3+CaO+2H2↑ (1-5)
在高温，气态氟化氢与硅进行反应：
Si+4HF＝SiF4↑+2H2↑ (1-4)
(1) 二氧化硅
Si+O2＝SiO2+203 kJ (1-6)
无色透明固体，熔点达1713℃。
石英(密度2.65g/cm3)：水晶。
地壳(Qiao)二分子一以上是由二氧化硅组成。
熔化的SiO2仅在2590℃时才沸腾。
SiO2不溶于水，除HF外不和其它酸反应，
SiO2+4HF ＝SiF4↑+2H2O
SiO2与强碱反应：
SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O (1-7)
SiO2+NaCO3＝Na2SiO3+CO2↑ (1-8)
(2) 一氧化硅 (升华温度1700℃)
高温：SiO2+Si＝2SiO (1-9)
(3) 碳化硅(超硬材料) （又称金刚砂）
2000℃：510.448J+ SiO2+3C＝2CO+SiC (1-10)
2500℃升华再结晶制成单晶
碳化硅：金刚砂(不与酸反应，HF与HNO3混合酸除外)。
碳化硅：金刚砂与碱反应：SiC+4NaOH+3O2＝Na2SiO3+Na2CO3+2H2O
(4) 氮化硅 (超硬材料)
将硅与氮加热至1300℃以上，能直接化合成氮化硅(Si3N4)，并释放出大
量热(656.888 kJ/mol)。3Si+2N2 ＝Si3N4CVD法制备氮化硅薄膜，应用于IC制备中抗辐射:
微电子制造工艺课程教学大纲
1
《微电子制造工艺》 课程教学大纲
一、课程说明
（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；
课程名称：微电子制造工艺
所属专业：微电子科学与工程
课程性质：专业必修课
学分： 4
（二）课程简介、目标与任务；
本课程作为微电子科学与工程专业的专业必修课，是半导体制造工艺的基础。主要介绍半导体制造相关的全部基础技术信息，以及制造厂中的每一道制造工艺，包括硅片氧化，淀积，金属化，光刻，刻蚀，离子注入和化学机械平坦化等内容。
该课程的目的使学生了解产业变化历史中的所有工艺和设备，以及每道具体工艺的技术发展的现状及发展趋势。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；
上本课程之前或者同时应了解半导体物理的相关知识，以便为本课程打下基础；同时本课程又是集成电路分析与设计，以及微电子制造工艺专业实验及实习的基础。
（四）教材与主要参考书。
本课程所使用的教材是《半导体制造技术》，Michael Quirk, Julian Serda著，韩郑生 等译，电子工业出版社。
主要参考书：
《半导体器件物理与工艺 》 施敏 苏州大学出版社
《硅集成电路工艺基础》 陈力俊 复旦大学出版社
《芯片制造－半导体工艺制程实用教程》 电子工业出版社
《集成电路制造技术-原理与实践》 电子工业出版社
《超大规模集成电路技术基础》 电子工业出版社
《半导体器件基础》 电子工业出版社
《硅集成电路工艺基础》 北京大学出版社
二、课程内容与安排
第一章 半导体产业介绍（3学时）
第二章 半导体材料特性 （3学时） 2 第三章 器件技术 （3学时）
第四章 硅和硅片制备 （5学时）
第五章 半导体制造中的化学品 （3学时）
第六章 硅片制造中的玷污控制 （3学时）
第七章 测量学和缺陷检查 （3学时）
微电子工艺习题总结
第一章
1． What ｉｓ a wafer？ Whaｔ is a substｒａte？ Ｗhaｔ is a ｄie?
什么是硅片,什么是衬底,什么是芯片
答:硅片是指由单晶硅切成的薄片；芯片也称为管芯（单数和复数芯片或集成电路);硅圆片通常称为衬底.
2. Ｌiｓt the ｔｈｒee mａjoｒ tｒｅｎdｓ associaｔed with improｖｅmｅnt ｉｎ
microchip faｂricaｔion ｔｅchｎology, ａnd ｇive a shｏｒt ｄｅscriｐtiｏn ｏf each tｒｅnd.
列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势,简要描述每个趋势
答：提高芯片性能：器件做得越小，在芯片上放置得越紧密,芯片的速度就会提高.
提高芯片可靠性:芯片可靠性致力于趋于芯片寿命的功能的能力。为提高器件的可靠性,不间断地分析制造工艺。
降低芯片成本:半导体微芯片的价格一直持续下降。
3. Ｗhat ｉs the cｈip criticaｌ ｄiｍension (CＤ)？ Ｗｈy iｓ tｈis ｄｉｍenｓｉoｎ
iｍpｏrtant?
什么是芯片的关键尺寸,这种尺寸为何重要
答：芯片的关键尺寸（ＣＤ)是指硅片上的最小特征尺寸;
因为我们将CD作为定义制造复杂性水平的标准,也就是如果你拥有在硅片某种CD的能力,那你就能加工其他所有特征尺寸,由于这些尺寸更大，因此更容易产生。
4. Dｅｓｃriｂe scaｌｉng and itｓ ｉmｐoｒｔaｎce iｎ chｉｐ ｄesiｇn。
描述按比例缩小以及在芯片设计中的重要性
答:按比例缩小:芯片上的器件尺寸相应缩小是按比例进行的
重要性:为了优电学性能，多有尺寸必须同时减小或按比例缩小。
5。 What is Moore'ｓ laｗ ａｎd whaｔ does ｉt prｅdicｔ？
什么是摩尔定律，它预测了什么
集成电路制造工艺原理
集成电路制造工艺原理
集成电路制造工艺原理是指将电子器件和电子元器件以微电子技术为基础，通过一系列独特的工艺步骤，将其集成到单个芯片上的过程。
集成电路制造工艺主要由以下几个步骤组成：
1. 设计：首先，根据电路的功能需求和性能要求，设计工程师通过计算机辅助设计软件完成芯片的逻辑设计和物理设计。逻辑设计是指利用硬件描述语言描述芯片的功能和逻辑结构，而物理设计则是将逻辑设计转化为布局设计和电路连接图。设计完成后，将设计数据输出成光刻掩膜。
2. 掩膜制备：光刻掩膜是制造集成电路的重要工具，用于制备芯片的各个层次。在掩膜制备过程中，将设计好的布局图通过曝光和显影等工艺步骤转移到光刻掩膜上，制备出一系列二维掩膜。这些掩模将用于后续的光刻和蚀刻工艺。
3. 光刻：将掩膜上的芯片图形通过光刻技术转移到光刻胶层上。在光刻过程中，将光刻胶涂覆在硅片上，然后通过将掩膜对准光刻胶层，并利用紫外线曝光将掩膜图形复制到光刻胶上。显影过后，剩余的光刻胶形成了芯片所需的结构。
4. 蚀刻：蚀刻是利用化学溶液将非目标区域的材料移除的过程。在蚀刻过程中，先将芯片表面进行清洗，然后将芯片放入蚀刻设备中，通过喷射蚀刻气体或浸泡在蚀刻液中，将掩膜未覆盖的区域材料去除。这样，就形成了芯片上的电路结构。
5. 沉积：沉积是将需要的材料以一定的厚度均匀地覆盖到芯片表面上。沉积可以通过物理蒸发、溅射等方法进行。沉积的材料可以是金属、氧化物、多晶硅等。
6. 接触成型：在芯片制造中，常需要做导线的接触，以连接不同层次的电路。在接触成型过程中，首先在芯片表面上形成一层金属薄膜，然后通过光刻和蚀刻工艺将金属薄膜剪切成所需的接触形状。这些接触用于电路的连接。
7. 封装和测试：在芯片制造完成后，需要对芯片进行封装和测试。封装是将芯片封装到塑料或陶瓷封装中，并连接到引脚上，以便将来连接到其他电子设备中。测试是对封装好的芯片进行电性能和功能的测试，以确保芯片的质量和性能。
[CyNC(CH_3)NCy]_3La催化N-苯基马来酰亚胺聚合
第２６卷第３期 ２０１０年７月 苏州大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＵＺＨＯＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ） Ｖ０１．２６ Ｎｏ．３ Ｊｕ１．２０１０
［ＣｙＮＣ（ＣＨ３）ＮＣｙ］３Ｌａ催化Ｎ－苯基马来酰亚胺聚合
徐萍，马志强，赵芝，王耀荣
（苏州大学材料与化学化工部，苏Ｊ，ｉ１ ２１５１２３）
摘要：均配型脒基镧［ＣｙＮＣ（ＣＨ，）ＮＣｙ］，Ｌａ（Ｃｙ＝环己基）能较好地引发Ｎ一苯基马来酰亚胺（Ｎ—ＰＭＩ）的聚
合，并且聚合转化率随催化剂与单体的摩尔浓度比的提高而增加，而温度对聚合的影响不大．
关键词：脒基镧配合物；聚合；Ｎ一苯基马来酰亚胺 中图分类号：Ｏ６１４．３３７；０６４３．３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－２０７３（２０１０）０３－００８０—０３
Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎ－ｐｈｅｎｙｌｍａｌｅｉｍｉｄｅ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ［ＣｙＮＣ（ＣＨ３）ＮＣｙ］３ Ｌａ
Ｘｕ Ｐｉｎｇ，Ｍａ Ｚｈｉｑｉａｎｇ，Ｚｈａｏ Ｚｈｉ，Ｗａｎｇ Ｙａｏｒｏｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｕ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖ．，Ｓｕｚｈｏｕ ２１５１２３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎ—ｐｈｅｎｙｌｍａｌｅｉｍｉｄｅ ｗａｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｈｏｍｏｌｅｐｔｉｃ ｌａｎｔｈａｎｕｍ ａｍｉｄｉｎａｔｅ ｃｏｎ—
ｐｌｅｘ［ＣｙＮＣ（ＣＨ３）ＮＣｙ］３ Ｌａ．Ｔｈｅ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ
ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｔｏ ｔｈｅ ｍｏｎｏｍｅｒ，ａｎｄ ｉｓ ｈａｒｄｌｙ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
《微电子制造工艺》课程教学大纲
《微电子制造工艺》 课程教学大纲
一、课程说明
（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；
课程名称：微电子制造工艺
所属专业：微电子科学与工程
课程性质：专业必修课
学分： 4
（二）课程简介、目标与任务；
本课程作为微电子科学与工程专业的专业必修课，是半导体制造工艺的基础。主要介绍半导体制造相关的全部基础技术信息，以及制造厂中的每一道制造工艺，包括硅片氧化，淀积，金属化，光刻，刻蚀，离子注入和化学机械平坦化等内容。
该课程的目的使学生了解产业变化历史中的所有工艺和设备，以及每道具体工艺的技术发展的现状及发展趋势。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；
上本课程之前或者同时应了解半导体物理的相关知识，以便为本课程打下基础；同时本课程又是集成电路分析与设计，以及微电子制造工艺专业实验及实习的基础。
（四）教材与主要参考书。
本课程所使用的教材是《半导体制造技术》，Michael Quirk, Julian Serda著，韩郑生 等译，电子工业出版社。
主要参考书：
《半导体器件物理与工艺 》 施敏 苏州大学出版社
《硅集成电路工艺基础》 陈力俊 复旦大学出版社
《芯片制造－半导体工艺制程实用教程》 电子工业出版社
《集成电路制造技术-原理与实践》 电子工业出版社
《超大规模集成电路技术基础》 电子工业出版社
《半导体器件基础》 电子工业出版社
《硅集成电路工艺基础》 北京大学出版社
二、课程内容与安排
第一章 半导体产业介绍（3学时）
第二章 半导体材料特性 （3学时）
第三章 器件技术 （3学时） 第四章 硅和硅片制备 （5学时）
第五章 半导体制造中的化学品 （3学时）
第六章 硅片制造中的玷污控制 （3学时）
第七章 测量学和缺陷检查 （3学时）
第八章 工艺腔内的气体控制 （3学时）