微电子工艺基础绪论
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微电子工艺概述
一、微电子技术发展历史
一、微电子技术发展历史
1982 沟槽隔离， Rung，隔离 CMOS（取代其它的绝缘技 术） 1989 化学机械抛光， Davari，各层介电层全面平坦化 （的关键） 1993 铜布线，铝在大电流下有严重的电迁移现象 1999年的 0.18微米工艺、2001年的0.13微米、2003年 的90纳米（0.09微米），2005年的65纳米（0.065微米） 1960´s的25mm(1 英寸）， 1970´s的51mm(2英寸）， 1980´s的100mm(4英寸）， 1990´s的200 mm(8英寸），2000的 300mm(12英寸），现在400mm (16英寸)
微电子技术的 三个发展方向
微电子技术的三个发展方向
21世纪硅微电子技术的三个主要发展方向
特征尺寸继续等比例缩小 集成电路(IC)将发展成为系统芯片(SOC) 微电子技术与其它领域相结合将产生新的产业 和新的学科，例如MEMS、DNA芯片等
微电子器件的特征尺寸继续缩小 第一个关键技术层次：微细加工
工艺流程--前工序
⑺硼再分布（再分布/二次氧化/金扩散。再分布：控制 结深与表面浓度；金扩散:减少集电区少子寿命，缩 短开关管底存储时间，提高开关速度。）→ ⑻刻发射区/二次光刻（刻出发射区窗口）→ ⑼磷预淀积（形成发射区：β =30-40，BVceo>8V, BVcbo≈7V。）→ ⑽磷再分布（再分布/三次氧化；再分布：达到设计要 求，如β =50-60；三次氧化：光刻引线孔的掩蔽膜， 200-300nm。）→
PN结隔离双极型集成电路制造 工艺
工艺流程
⑴衬底制备（ρ =8-13Ω · cm，P型,（111）晶面，300 400μ m）→ ⑵埋层氧化（埋层扩散的掩蔽膜，1-1.5μ m；埋层作用 降低集电极串联电阻）→ ⑶埋层光刻（刻埋层扩散区窗口）→ ⑷埋层扩散（N+,R□≤20Ω /□）→ ⑸外延（N型Si，ρ =0.3-0.5Ω · cm，8-10μ m）→ ⑹隔离氧化（隔离扩散的掩蔽膜，0.6-1μ m）→
微电子工艺学课件_4
工艺步骤数：4G DRAM，500 步工艺
工艺步骤增加
每步 99% Ytotal < 1%
成品率下降
每步99.99% Ytotal 95%
硅片直径：14.5% 不完整芯片（Φ 200mm）
10.8% 不完整芯片（Φ 300mm） ✔
？ 芯片尺寸： 芯片尺寸 成品率
例：2 英寸硅片，缺陷密度 D＝1/cm2
随机问题：保护膜上的针孔、颗粒在硅片上的粘附、金属线的腐蚀等。
工艺成熟性
起步阶段 上升阶段 成熟阶段
Yrandom 20％ 80％ 90％
Ysystematic 80％ 90％ 95％
Ytotal 16％ 72％ 86％
利润最大化
!!!
5
器件总成品率 = 工艺各步骤成品率的乘积（Ytotal = ∏Yi）
0
less random/independent (ex. Clustering)
Negative Binomial (C = 2)
ITRS needs
Negative Binomial (C = 10)
D = 1 cm -2 O
Poisson
•Defects are random
and independent
Particle Density Probability of Particle Causing Yield Loss
1
dp 最小工艺特征尺寸 0.8
0.6 直径 > dp的颗粒数目
N(dp)=k(dp)3
0.4
0.2 极小颗粒的影响也不为0
?00.1.1-~00.3.3祄m
Particle Diameter
4
影响成品率的因素：
微电子制造的基本原理与工艺流程
微电子制造的基本原理与工艺流程一、微电子制造的定义微电子制造是指设计、加工和制造微电子器件和微电子系统的过程。
它是现代信息技术和通信技术的基础，也是现代工业制造的重要组成部分。
二、微电子制造的基本原理1. 半导体材料的特性半导体材料是微电子器件的基础材料，具有良好的导电性和隔离性。
在半导体中掺杂少量杂质或者改变其温度、光照等物理性质可以改变其导电性。
半导体器件就是利用这种变化制作的。
2. 器件结构的设计微电子器件的结构设计是制造的重要一环。
器件结构包括电极、栅、控制信号输入端等。
这些结构的设计要考虑各方面的因素，如器件应用场合、功率、尺寸等因素。
3. 制造工艺的选择制造工艺是微电子制造的基础，是将器件结构设计转化为实际产品的过程。
制造工艺包括硅片切割、形成电极和栅、掺杂和扩散、制造成品等多个环节。
三、微电子制造的工艺流程1. 半导体材料制备半导体材料是微电子制造的基础，其制备是微电子制造的第一步。
半导体材料制备的过程主要包括单晶生长、多晶生长、分子束外延、金属有机化学气相沉积等多种方法。
2. 硅片制备硅片是微电子制造的中间产品，它是各种微电子器件的基础。
硅片制备的过程包括硅棒制备、硅棒切割、圆片抛光等环节。
3. 电极和栅制造电极和栅是微电子器件的重要组成部分，制造电极和栅主要通过光刻和蚀刻技术实现。
光刻是一种通过光照形成光阻图形的技术，蚀刻是一种将光刻后形成的光阻图形转化为实际器件的技术。
4. 掺杂和扩散掺杂和扩散是将杂质引入半导体材料中，从而改变其电学性质的过程。
其中，掺杂是将杂质引入半导体中，扩散是将杂质在半导体中扩散开的过程。
这些过程可以通过化学气相沉积、物理气相沉积等方式实现。
5. 制造成品制造成品是微电子制造的最后一步。
成品制造包括器件组装和测试等环节。
器件组装是将各个器件按照要求组装在一起的过程，测试则是对器件进行性能测试的过程。
总之，微电子制造是一项复杂而精密的工艺，它采用了多种制造工艺和技术，涉及到多个环节。
第1章微电子工艺概述1
ISO1 ISO2 ISO3 ISO4 ISO5 ISO6 ISO7 ISO8 ISO9
≥0.1μm
每立方米（m3）中微粒的最大允许数 ≥0.2μm ≥0.3μm ≥0.5μm ≥1μm
≥5μm
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1060
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83
100,000
26,500 10,600
集
成 电
路
组合逻辑电路
数字电路 时序逻辑电路
按 功 能 分 类
线性电路
模拟电路
非线性电路 7
类别
SSI MSI LSI VLSI ULSI GSI
数字集成电路
MOS IC
00
100～1000
100～500
1000～100000
500～2000
100000～10000000
>2000
第一章 概述
一、集成电路的发展历程 集成电路的由来 摩尔定律之路
二、集成电路的分类 按器件导电类型分类 按器件功能分类
三、集成电路工艺基础 集成电路的材料 集成电路工艺基础
四、集成电路的生产环境
1
集成电路
集成电路，就是在一块半导体单晶片上，通过一系列 特定的加工工艺，制作出许多晶体管、二极管等有源器件和 电阻、电容等无源器件，并按照一定的电路互连关系“组 装”起来，封装在一个外壳内，执行特定的电路或系统功 能。这种新型电子器件在体积、重量、耗电、寿命、可靠性 和电性能等方面均优于传统的半导体分立元件电路。
3530
832
29
1,000,000 265,000 106,000
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组合逻辑电路
数字电路 时序逻辑电路
按 功 能 分 类
线性电路
模拟电路
非线性电路 7
类别
SSI MSI LSI VLSI ULSI GSI
数字集成电路
MOS IC
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第一章 概述
一、集成电路的发展历程 集成电路的由来 摩尔定律之路
二、集成电路的分类 按器件导电类型分类 按器件功能分类
三、集成电路工艺基础 集成电路的材料 集成电路工艺基础
四、集成电路的生产环境
1
集成电路
集成电路，就是在一块半导体单晶片上，通过一系列 特定的加工工艺，制作出许多晶体管、二极管等有源器件和 电阻、电容等无源器件，并按照一定的电路互连关系“组 装”起来，封装在一个外壳内，执行特定的电路或系统功 能。这种新型电子器件在体积、重量、耗电、寿命、可靠性 和电性能等方面均优于传统的半导体分立元件电路。
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微电子工艺PPT课件
集成电 路应用
.
5
半导体产业结构
.
6
我国集成电路产业在世界中的地位
1、中国目前进口第一多的商品不是原油，是芯片，一 年进口2500亿美元。 2、我国集成电路产业处在世界的中下端，属于集成电 路消费大国、制造大国，粗放型、高投入、低利润。 3、缺少高端设计，设备主要被国外垄断。 4、集成电路产业是国家的命脉，走到了危险的边缘， 不能再继续落后下去。
.
7
2014年6月，《国家集成电路产业发展推进纲要》
1、集成电路定位
它是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性 和先导性产业，当前和今后一段时期是我国集成电路产业发展的重要战略机遇期和攻坚 期。
2、发展目标
到2015年，集成电路产业销售超3500亿元。移动智能终端、网络通信等部分重点 领域集成电路设计技术接近国际一流水平。32/28纳米（nm）制造工艺实现规模量产， 中高端封装测试销售收入占封装测试业总收入比例达到30%以上，65-45nm关键设备和 12英寸硅片等关键材料在生产线上得到应用。
1、2014年全球半导体市场规模达到3331亿美元，同比增长9%，为近四年增速之最。 2、从产业链结构看。制造业、IC设计业、封装和测试业分别占全球半导体产业整体营业收入 的50%、27%、和23%。 3、从产品结构看。模拟芯片、处理器芯片、逻辑芯片和存储芯片2014年销售额分别442.1 亿美元、622.1亿美元、859.3亿美元和786.1亿美元，分别占全球集成电路市场份额的 16.1%、22.6%、32.6%和28.6%。
电子工业出版社，2003
考核方式：考勤20+作业10+考试（闭卷）70
.
2
第0章 绪论
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半导体产业结构
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我国集成电路产业在世界中的地位
1、中国目前进口第一多的商品不是原油，是芯片，一 年进口2500亿美元。 2、我国集成电路产业处在世界的中下端，属于集成电 路消费大国、制造大国，粗放型、高投入、低利润。 3、缺少高端设计，设备主要被国外垄断。 4、集成电路产业是国家的命脉，走到了危险的边缘， 不能再继续落后下去。
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7
2014年6月，《国家集成电路产业发展推进纲要》
1、集成电路定位
它是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性 和先导性产业，当前和今后一段时期是我国集成电路产业发展的重要战略机遇期和攻坚 期。
2、发展目标
到2015年，集成电路产业销售超3500亿元。移动智能终端、网络通信等部分重点 领域集成电路设计技术接近国际一流水平。32/28纳米（nm）制造工艺实现规模量产， 中高端封装测试销售收入占封装测试业总收入比例达到30%以上，65-45nm关键设备和 12英寸硅片等关键材料在生产线上得到应用。
1、2014年全球半导体市场规模达到3331亿美元，同比增长9%，为近四年增速之最。 2、从产业链结构看。制造业、IC设计业、封装和测试业分别占全球半导体产业整体营业收入 的50%、27%、和23%。 3、从产品结构看。模拟芯片、处理器芯片、逻辑芯片和存储芯片2014年销售额分别442.1 亿美元、622.1亿美元、859.3亿美元和786.1亿美元，分别占全球集成电路市场份额的 16.1%、22.6%、32.6%和28.6%。
电子工业出版社，2003
考核方式：考勤20+作业10+考试（闭卷）70
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第0章 绪论
微电子工艺原理与技术第1章引论
发展更先进的制造技术，如纳米压印、3D 打印等，以实现更高精度和更复杂的微纳 结构制造。
智能化与自动化
绿色制造与可持续发展
推动微电子工艺的智能化和自动化发展， 提高生产效率和产品质量。
注重微电子工艺的环保性和可持续性，减 少资源消耗和环境污染。
THANKS
感谢观看
旋涂法
将溶液、溶胶或悬浮液等 流体涂覆在基片表面，然 后通过旋转基片使流体均 匀分布，形成薄膜。
光刻技术
掩模制备
根据设计图案制作掩模， 通常采用铬版或石英版作 为掩模基材。
对准和曝光
将掩模与基片对准，然后 通过曝光将掩模上的图案 转移到基片表面的光刻胶 上。
显影和坚膜
通过显影去除曝光或未曝 光部分的光刻胶，然后进 行坚膜处理以提高光刻胶 的抗蚀性。
离子注入掺杂
将杂质元素以离子形式注入到基片内部，然后通过退火处理使杂 质元素在基片中均匀分布。
气相沉积掺杂
在气相沉积过程中引入杂质元素，使杂质元素与基片材料一起沉 积在基片表面。
04
微电子封装与测试技术
封装技术概述
封装定义
将微电子芯片与外部环境隔离，并提供电气连接和机械支撑的技 术。
封装目的
保护芯片免受外部环境影响，提供稳定的电气连接，以及实现芯片 间的互连。
微电子工艺概述
介绍了微电子工艺的基本概念、发展历程和主要应用领域。
微电子工艺基础
阐述了微电子工艺的基本原理，包括半导体物理、器件工 艺和集成电路设计等。
微电子工艺实践
介绍了微电子工艺的实际应用，包括晶圆制造、封装测试 和可靠性等。
对未来微电子工艺发展的展望
新材料与新器件
先进制造技术
探索新型半导体材料和器件结构，如二维 材料、生物电子器件等，以提高性能和降 低成本。
微电子工艺 复习提纲精讲
化、掺氯氧化。掌握影响氧化硅生长的因素。 4. 解释选择性氧化。 5. 识别氧化工艺设备和快速热处理设备。 6. 了解快速氧化和热处理的概念及用途。
? Si在常温自然环境中产生自然氧化层（ SiO2 ） ? 二氧化硅是半导体集成电路制造的基础 X 自然氧化层很薄（在 40埃左右），非常疏松， 因此不能用来制造半导体器件
? 7. 什么是无源元件？举出两个无源元件的例子。
答：无论电源怎样连接，它们都能传输电流，这类元件称为 无源元件。例如：电阻、电容。
? 8. 什么是有源元件？举出两个有源元件的例子。 答：用于控制电流方向、放大信号、并产生复杂电路的元件
称为有源元件。例如：二极管、双极晶体管等。
? 9. 什么是当前最流行的集成电路技术？
答： MOS器件中用得最多的是（100）晶面或<100>晶向。 这是由于（100）面的原子密度低具有低的界面态密度， 有利于控制阈值电压，并且表面载流子具有高的迁移率。
双极器件用得最多的是（111）晶面或<111>晶向。这是由于 （111）面的原子密度大，扩散掺杂时能较好控制结深， 此外（111）面容易生长，成本最低。
第二章 氧化
? 学习内容： 1. 二氧化硅结构、性质。 2. 氧化原理以及氧化物生长的模型。 3. 氧化硅在集成电路中的用途，包括选择性氧化。 4. 氧化设备及其组成部分。 5. 快速氧化和热处理的概念及用途。 ? 学习要求： 1.了解二氧化硅结构、性质以及在集成电路中的用途。 2. 理解氧化原理、过程及描述方程。 3. 了解氧化方法及特点，包括干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧
答：CMOS技术
? 10. nMOSFET中的多数载流子是什么？它的沟道类型是什么？
答：电子，n型
? Si在常温自然环境中产生自然氧化层（ SiO2 ） ? 二氧化硅是半导体集成电路制造的基础 X 自然氧化层很薄（在 40埃左右），非常疏松， 因此不能用来制造半导体器件
? 7. 什么是无源元件？举出两个无源元件的例子。
答：无论电源怎样连接，它们都能传输电流，这类元件称为 无源元件。例如：电阻、电容。
? 8. 什么是有源元件？举出两个有源元件的例子。 答：用于控制电流方向、放大信号、并产生复杂电路的元件
称为有源元件。例如：二极管、双极晶体管等。
? 9. 什么是当前最流行的集成电路技术？
答： MOS器件中用得最多的是（100）晶面或<100>晶向。 这是由于（100）面的原子密度低具有低的界面态密度， 有利于控制阈值电压，并且表面载流子具有高的迁移率。
双极器件用得最多的是（111）晶面或<111>晶向。这是由于 （111）面的原子密度大，扩散掺杂时能较好控制结深， 此外（111）面容易生长，成本最低。
第二章 氧化
? 学习内容： 1. 二氧化硅结构、性质。 2. 氧化原理以及氧化物生长的模型。 3. 氧化硅在集成电路中的用途，包括选择性氧化。 4. 氧化设备及其组成部分。 5. 快速氧化和热处理的概念及用途。 ? 学习要求： 1.了解二氧化硅结构、性质以及在集成电路中的用途。 2. 理解氧化原理、过程及描述方程。 3. 了解氧化方法及特点，包括干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧
答：CMOS技术
? 10. nMOSFET中的多数载流子是什么？它的沟道类型是什么？
答：电子，n型
微电子工艺
微电子工艺引论ﻫ硅片、芯片的概念硅片:制造电子器件的基本半导体材料硅的圆形单晶薄片ﻫ芯片:由硅片生产的半导体产品*什么是微电子工艺技术?微电子工艺技术主要包括哪些技术？微电子工艺技术:在半导体材料芯片上采用微米级加工工艺制造微小型化电子元器件和微型化电路技术主要包括:超精细加工技术、薄膜生长和控制技术、高密度组装技术、过程检测和过程控制技术等集成电路制造涉及的五个大的制造阶段的内容硅片制备：将硅从沙中提炼并纯化、经过特殊工艺产生适当直径的硅锭、将硅锭切割成用于制造芯片的薄硅片ﻫ芯片制造:硅片经过各种清洗、成膜、光刻、刻蚀和掺杂步骤，一整套集成电路永久刻蚀在硅片上ﻫ芯片测试／拣选:对单个芯片进行探测和电学测试,挑选出可接受和不可接受的芯片、为有缺陷的芯片做标记、通过测试的芯片将继续进行以后的步骤装配与封装:对硅片背面进行研磨以减少衬底的厚度、将一片厚的塑料膜贴在硅片背面、在正面沿着划片线用带金刚石尖的锯刃将硅片上的芯片分开、在装配厂,好的芯片被压焊或抽空形成装配包、将芯片密封在塑料或陶瓷壳内ﻫ终测：为确保芯片的功能,对每一个被封装的集成电路进行电学和环境特性参数的测试IC工艺前工序、IC工艺后工序、以及IC工艺辅助工序IC工艺前工序：(1)薄膜制备技术:主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积(如溅射、蒸发) 等（2)掺杂技术：主要包括扩散和离子注入等技术ﻫ(３)图形转换技术:主要包括光刻、刻蚀等技术ﻫIＣ工艺后工序:划片、封装、测试、老化、筛选IC工艺辅助工序:超净厂房技术超纯水、高纯气体制备技术ﻫ光刻掩膜版制备技术材料准备技术ﻫ微芯片技术发展的主要趋势ﻫ提高芯片性能（速度、功耗)、提高芯片可靠性(低失效)、降低芯片成本(减小特征尺寸,增加硅片面积，制造规模)什么是关键尺寸(CＤ）?芯片上的物理尺寸特征称为特征尺寸，特别是硅片上的最小特征尺寸，也称为关键尺寸或CD半导体材料ﻫ本征半导体和非本征半导体的区别是什么？本征半导体：不含任何杂质的纯净半导体,其纯度在99.９99９９9%(８~10个９)ﻫ为何硅被选为最主要的半导体材料？ﻫa）硅的丰裕度——制造成本低b) 熔点高(１412 OＣ)——更宽的工艺限度和工作温度范围c) ＳiO2的天然生成GaAs相对Si的优点和缺点是什么？ﻫ优点:a) 比硅更高的电子迁移率，高频微波信号响应好——无线和高速数字通信b) 抗辐射能力强——军事和空间应用ﻫｃ) 电阻率大——器件隔离容易实现主要缺点：ａ) 没有稳定的起钝化保护作用的自然氧化层ﻫb) 晶体缺陷比硅高几个数量级ﻫc) 成本高圆片的制备ﻫ两种基本的单晶硅生长方法。
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微电子工艺基础绪论
1.为什么要学这门课？
³ 提高显示芯片的制造工艺具有重大的意义，因为更先进的制 造工艺会在显示芯片内部集成更多的晶体管，使显示芯片实 现更高的性能、支持更多的特效；更先进的制造工艺会使显 示芯片的核心面积进一步减小，也就是说在相同面积的晶圆 上可以制造出更多的显示芯片产品，直接降低了显示芯片的 产品成本，从而最终会降低显卡的销售价格使广大消费者得 利；更先进的制造工艺还会减少显示芯片的功耗，从而减少 其发热量，解决显示芯片核心频率提升的障碍.....显示芯片自 身的发展历史也充分的说明了这一点，先进的制造工艺使显 卡的性能和支持的特效不断增强，而价格则不断下滑，例如 售价为1500左右的中端显卡GeForce 7600GT其性能就足以 击败上一代售价为5000元左右的顶级显卡GeForce 6800Ultra。
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论
一、微电子产业
• 1、微电子业在国民经济中的作用* • 2、半导体工业的诞生* • 3、分立器件、集成电路*** ➢ 4、微电子工艺的发展**** • 5、微电子产业的分类***
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况
•70年代，离子注入技术，实现了浅结掺杂。
•新工艺新技术不断出现，例如：等离子技术，电子束光刻， 分子束外延等。（参照教材P10~P15）
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况
•（1）平面工艺的诞生***** •（2）平面工艺的发展** ✓（3）工艺及产品趋势** •（4）微电子工艺的特点*****
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论
一、微电子产业
➢ 1、微电子产业在国民经济中的作用* • 2、半导体工业的诞生* • 3、分立器件、集成电路*** • 4、微电子工艺的发展**** • 5、微电子产业的分类***
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
1、微电子产业在国民经济中的作用
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况（3）工艺及产品趋势
•①特征图形尺寸的减小
•特征尺寸/特征图形尺寸： •设计中的最小尺寸，通常用微米表示
•特征尺寸和集成度是集成电路发展的两个共同标志。
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
•（1）平面工艺的诞生***** ✓（2）平面工艺的发展** •（3）工艺及产品趋势** •（4）微电子工艺的特点*****
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况（2）平面工艺的发展
从1959年至今的四十多年间工艺技术的发展，大多数 采用平面工艺。
•60年代，出现了外延技术，如n-Si/n+-Si，n-Si/p-Si，IC 制作在外延层上。
信息业、计算机业以及家电业得益于微电子产业的发展， 特别是集成电路的发展
•集成电路是工业发展水平的标志。
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论
一、微电子产业
• 1、微电子业在国民经济中的作用* ➢ 2、半导体工业的诞生* • 3、分立器件、集成电路**** • 4、微电子工艺的发展** • 5、微电子产业的分类***
•①合金结方法 •A 接触加热：
•将一个p型小球放在一个n型半导体上，加热到小球熔融
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况（1）平面工艺的诞生
•①合金结方法
•B 冷却： •p型小球以合金的形式掺入半导体底片，冷却后，小球下面 形成一个再分布结晶区，这样就得到了一个pn结。
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪4、论 微一电、子微工电子艺产的业发展概况（1）平面工艺的诞生
•②生长结方法
•半导体单晶是由掺有某种杂质（例如P型）的半导体熔液 中生长出来的。
•在生长过程中的某一时刻，突然改变熔融液的P/N型。
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
•③扩散结和平面工艺*****
•A 扩散结的形成方式
✓与合金结相似点 •表面表露在高浓度相反类型的杂质源之中
✓与合金结区别点 •不发生相变，杂质靠固态扩散进入半导体晶体内部
•B 扩散结的优点
•扩散结结深能够精确控制。
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况（1）平面工艺的诞生
1.为什么要学这门课？
2.这门课的对象？
3.本课程的主要内容
4.第1章 绪论
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论
本章（2学时）目标：
1、分立器件和集成电路的区别 2、平面工艺的特点
3、微电子工艺的特点 4、芯片制造的四个阶段
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论
一、微电子产业 二、芯片制造的几个阶段
•集成电路：
分：
• 水平
缩写 单位芯片内的器件数
•小规模集成电路 SSI 2－50 •中规模集成电路 MSI 50－5000 •大规模集成电路 LSI 5000－100000 •超大规模集成电路 VLSI 100000－1000000 •特大规模集成电路 ULSI ＞1000000
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微电子工艺基础绪论
一 概述
11..为有什机么电要致学发这光门器课件？的发展 2.这门课的研究对象？ 3.本课程的主要内容 4.第1章 绪论
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微电子工艺基础绪论
这门课的对象？
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微电子工艺基础绪论
这门课的对象？
³ interl 45nm晶圆
Interl petryn 45nm工艺处理器集成了4.1亿个晶体管
4、微电子工艺的发展概况（1）平面工艺的诞生
•③扩散结和平面工艺*****
•合金结的缺点： •不 能 准 确 控 制 pn 结 的 位 置 。
•生长结的缺点： •不适宜大批量生产。
•扩散形成pn结
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论 一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况（1）平面工艺的诞生
interl petryn 45nm工艺处理器芯片图
interl 微处理器芯片
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微电子工艺基础绪论
这门课的对象？
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微电子工艺基础绪论
这门课的对象？
•晶圆
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微电子工艺基础绪论
这门课的对象？
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微电子工艺基础绪论
这门课的对象？
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•9、掺杂技术（4学时， p216-p240 ）
•10、封装技术（4学时，p334-p397 ）
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微电子工艺基础绪论
•先修课程
•半导体物理、固体物理学
参考文献
刘玉岭等编著，《微电子技术工程—材料、工艺与测试》 施敏等编著，《半导体制造工艺基础》
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微电子工艺基础绪论
一 概述
微电子工艺基础绪论
芯片制作流程
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微电子工艺基础绪论
这门课的对象？
³ /AMuseum/ic/index_02 _08.html
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微电子工艺基础绪论
一 概述
1.为什么要学这门课？
2.这门课的对象？ 3.本课程的主要内容 4.第1章 绪论
✓（1）平面工艺的诞生***** • （2）平面工艺的发展** • （3）工艺及产品趋势** • （4）微电子工艺的特点*****
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微电子工艺基础绪论
第1章 绪论
一、微电子产业
4、微电子工艺的发展概况 （1）平面工艺的诞生
•平面工艺是由Hoerni于1960年提出的。在这项技术中，整个半导体表面先形成 •一层氧化层，再借助平板印刷技术，通过刻蚀去除部分氧化层，从而形成一个 •窗口。
4、微电子工艺的发展概况（3）工艺及产品趋势
•①特征图形尺寸的减小
•SIA（半导体工业协会）统 计
•2003年工艺为0.35/0.25um
•2006年为0.18/0.13um
•由于量子尺寸效应的约束，IC线宽极限尺寸为0.07um。
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新的预测显示，2005年半导体销售将增长6.8%，达到
2276亿美元，而2006年将增长7.9%，达到2455亿美元，2007年将
微电子工艺基础绪论
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2020/11/14
微电子工艺基础绪论
一 概述
1.为什么要学这门课？ 2.这门课的对主要对象？ 3.本课程的主要内容 4.第1章 绪论
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微电子工艺基础绪论
1.为什么要学这门课？
³ 微电子技术的发展不外乎包括两个方面：制造工艺和电路 设计,而这两个又是相辅相成,互相促进,共同发展 。 微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进， 使得器件的特征尺寸不断缩小，从而集成度不断提高，功耗 降低，器件性能得到提高。芯片制造工艺在1995年以后，从 0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13 微米、0.11微米、0.09微米一直发展到当前的0.08微米。 只有真正理解了芯片的制作过程，你才能根据具体的需要 设计集成度高，功耗低，性能好的器件，从而推动微电子技 术的进一步发展。