Ch09-IC 制造概述
CH0 概述
单片机的应用
1．单片机在智能仪表中的应用
2．单片机在机电一体化中的应用
3. 单片机在实时控制中的应用
4. 单片机在分布式多机系统中的应用 5．单片机在人类生活中的应用
单片机在控制系统中的应用
单片机的一个广泛应用领域就是控制系统。 设计思想 通过传感电路不断循环检测室内温度、湿度、 有害气体（如煤气）浓度等环境参数，然后与由 控制键盘预置的参数临界值相比较，从而作出开/ 关窗、启/停换气扇、升/降温（湿）等判断，再 结合窗状态检测电路所检测到的窗状态，发出一 系列的控制命令，完成下雨则自动关窗、室内有 害气体超标则自动开窗、开/启换气扇、恒温（湿） 等自动控制功能。
单片机在家用电器中的应用
1．总体方案设计
直冷式电冰箱的控制原理：根据蒸发
器的温度控制制冷压缩机的启动、停止，
使冰箱内的温度保持在设定温度范围内。
采用单片机控制压缩机的启动和停止，
可以使控制更准确、更灵活。
电冰箱采用单片机控制的性能指标
① 设定3个测温点，测量范围在－26℃～+26℃之间，精度为 ±0.5℃。 ② 利用功能键分别控制温度设定、速冻设定、冷藏室及冷冻 室温度设定等。 ③ 利用数码管显示冷冻室、冷藏室温度，压缩机启动、停止 和速冻、报警状态。 ④ 制冷压缩机停机后，自动延时3分钟才能再启动。 ⑤ 电冰箱具有自动除霜功能，当霜的厚度达3cm时自动除霜 ⑥ 开门延时超过2分钟发出声音报警。 ⑦ 连续速冻时间设定范围为1～8小时。 ⑧ 工作电压在180～240V之间，当欠压或过压时，禁止启动 压缩机，并用指示灯显示。
单片机生产厂家
Motolola—68HC05, 68HC16, Microchip — PIC系列 Scenix(Ubicon) —SX系列 NEC(日本电气公司) —78K系列 东芝—780, 90系列 富士通（Fujitsu） —MB90系列 Epson —LCD配套 Intel —8051 Zilog —Z8, Z86系列 NS(美国国家半导体公司) —COP8系列 三星—KS51, KS86, KS17, KS32系列 华邦(Winbond) —W78系列, 921、741系列 其他：Philips, Atmel, Holtek, 三菱，日立，TI等公司MSP430
ici低压合成甲醇工艺
ici低压合成甲醇工艺
一、总体思路
1、认识ic低压合成甲醇工艺：
ic低压合成甲醇工艺是一种利用甲醇作为原料，通过ic低压合成反应，以甲醇做为产物的技术。
2、理解ic低压合成甲醇工艺：
（1）ic低压合成甲醇工艺的基本原理
ic低压合成甲醇工艺是在特定的催化剂作用下，利用天然气或其他烃类底物（如甲烷，丙烷等）与水发生反应，产生甲醇的一种工艺。
（2）ic低压合成甲醇工艺的催化剂
ic低压合成甲醇工艺用到的催化剂主要有：电解焦碳催化剂、流态催化剂、固定床催化剂和微米级催化剂等。
（3）ic低压合成甲醇工艺的主要操作
（a）首先，用气体（如天然气、烃类）与水在不同温度下发生反应，生成甲醇。
（b）然后，用反应槽的蒸发器将甲醇液体蒸发，收集甲醇气体。
（c）最后，将甲醇气体经凝析、净化、分设备，得到相应品种的高纯度甲醇。
3、掌握ic低压合成甲醇工艺
（1）ic低压合成甲醇工艺的特点
a.工艺经济性好：ic低压合成甲醇工艺采用低热值的天然气或
其他烃类底物作为原料，反应温度控制在200-350℃，比起高温高压下的合成甲醇工艺可以节省大量的能源消耗。
b.产品质量高：ic低压合成甲醇工艺可以生产出甲醇高纯度的产品，可以满足不同用途的需求。
（2）ic低压合成甲醇工艺的应用
ic低压合成甲醇工艺可以应用于甲醇的工业生产，通过该工艺质量达标的甲醇产品可以用于医药、农药、柴油等行业。
IC的生产工序流程以及其结构
IC的生产工序流程以及其结构IC，即集成电路，是现代电子产品中不可或缺的一部分。
从电子设备内部的芯片到计算机主板上的处理器，都离不开集成电路。
在这篇文章中，我们将会讨论IC生产的工序流程以及生产过程中的一些关键结构。
什么是IC？集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是指在单个半导体晶片上集成了多种电子元器件，并通过扩散、离子注入、金属化等工艺技术把多个电子元器件集成在一起组成电路。
通常情况下，IC芯片都很小，大小通常被表示为微米（μm）或纳米（nm）级别。
IC的应用广泛，几乎覆盖了各个电子领域。
它们可以用于计算机处理器、智能手机、电视、汽车、医疗设备以及其他种类的电子产品。
IC生产的工序流程IC生产的工流程相当复杂，通常分为数十个步骤。
不过，大致上可以将IC生产的工序分为以下步骤：1. 半导体晶片制造半导体晶片制造是IC生产的第一步，也是最重要的一步。
半导体晶片通常由硅（Si）和氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等半导体材料制成。
整个晶片制造流程通常包括以下几步：•晶圆生长：利用化学和物理反应方法，在单晶硅中生长出远大于晶体结构尺寸的大型晶体。
•制成硅晶圆：将生长出来的晶体锯成一层一层薄的硅片，制成硅晶圆。
•熔融硅基片上生长氧化层：在硅晶圆表面生成一个氧化物层。
•制作掩膜：通过光刻技术，将芯片上的某些区域遮蔽以形成模板。
•淀粉形成：将晶圆在磁场作用下放入高温炉中，以使得硅表面形成一层非晶质硅氧化物。
•拉后扩散水晶：在芯片上面涂上一层磷酸盐玻璃，并使其退火形成扩散层扩散N型氧化物或P型氧化物等。
2. 芯片制造在晶片制造的基础上，需要进行芯片制造。
这个步骤中，电阻器、电容器、二极管和晶体管等元件被加入到晶片中。
具体步骤如下：•氧化上浮：在表面形成氮化硅或氧化硅薄膜。
•制作掩膜：光刻技术用于制作薄膜的图案。
•腐蚀删除：将未被圈定的材料腐蚀去除。
•重复上述步骤：重复执行以上步骤，以形成几个电子元件。
IC制造流程简介
(c) Saw into slices (with orienting flats ground before sawing)
(d) Round edges of slice by grinding
(e) Polish slice
微影(Photolithography)
原理： 在晶片表面上覆上一層感光材料，來自光源旳 平行光透過光罩旳圖形，使得晶片表面旳感光 材料進行選擇性旳感光。
Doping: To get the extrinsic semiconductor by adding donors or acceptors, which may
cause the impurity energy level. The action that adding particular impurities into the semiconductor is called “doping” and the impurity that added is called the “dopant”.
Contact Print to expose resist
Projection print
or
to expose resist
Mask
Light source Wafer
Next Page
Condenser lens
Mask
Projection lens
Wafer
Resist Oxide
Photolithography Process - 2
Continue
Develop resist
Wafer
Developed resist showing pattern
Etch oxide Strip resist
展讯手机芯片
展讯手机芯片展讯是中国一家知名的半导体公司，主要从事移动通信和物联网领域的芯片设计、研发和销售。
展讯手机芯片作为展讯公司的核心产品之一，具有高性能、低功耗和良好的兼容性等特点，为手机等移动设备提供了强大的计算和通信能力。
本文将详细介绍展讯手机芯片。
首先，展讯手机芯片体积小巧，功耗低。
展讯公司拥有强大的技术研发能力，能够将多个功能单元集成到一颗芯片上，从而减小手机内部空间占用，使得手机设计更加灵活。
同时，展讯手机芯片采用先进的制程工艺，减少能耗，延长续航时间。
这对于现代人生活中快节奏的特点而言，非常重要。
其次，展讯手机芯片具备高性能的特点。
展讯公司在芯片研发领域投入了大量的研发资源，不断推出新的解决方案和技术创新。
展讯手机芯片采用了先进的多核心架构和高主频设计，使得手机在运行大型应用程序和多任务操作时更加流畅和快捷。
无论是玩游戏、看视频还是进行高强度的工作任务，展讯手机芯片都能够提供出色的性能表现。
第三，展讯手机芯片兼容性好。
作为中国本土的芯片设计公司，展讯充分了解国内市场的需求和特点。
因此，展讯手机芯片具备与主流操作系统、移动网络和通信协议的良好兼容性，能够满足不同用户使用的需求。
同时，展讯还提供全面的技术支持和服务，确保手机厂商能够顺利进行整机生产和市场销售。
第四，展讯手机芯片具备良好的性价比。
在竞争激烈的手机芯片市场，展讯公司凭借自身的技术实力和规模效应，能够提供价格相对较低的产品。
这为手机制造商提供了更大的灵活性，能够在保证产品质量的同时，降低成本，提高利润空间。
展讯手机芯片的性价比优势也得到了市场的广泛认可和用户的青睐。
最后，展讯手机芯片在研发时也注重了用户体验。
展讯公司致力于为用户提供更加智能化、个性化的移动产品。
展讯手机芯片的研发团队以用户需求为导向，不断进行创新，致力于提升手机的功能和性能，提供更加流畅、便捷和安全的使用体验。
综上所述，展讯手机芯片以其小巧、低功耗、高性能、良好的兼容性、优秀的性价比和良好的用户体验，取得了广泛的市场认可。
IC基础知识详细介绍
IC基础知识详细介绍IC的定义IC就是半导体元件产品的统称。
包括：1.集成电路板(integratedcircuit，缩写：IC)；2.二、三极管；3.特殊电子元件。
再广义些讲还涉及所有的电子元件，象电阻，电容，电路版/PCB版，等许多相关产品。
【IC产业发展与变革】自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路（IC）后，随着硅平面技术的发展，二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路，它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃，创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。
回顾集成电路的发展历程，我们可以看到，自发明集成电路至今40多年以来，"从电路集成到系统集成"这句话是对IC产品从小规模集成电路（SSI）到今天特大规模集成电路（ULSI）发展过程的最好总结，即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统（System-on-board）到片上系统（System-on-a -chip）的过程。
在这历史过程中，世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求，其产业结构经历了三次变革。
第一次变革：以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。
70年代，集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。
这一时期IC制造商（IDM）在IC市场中充当主要角色，IC设计只作为附属部门而存在。
这时的IC设计和半导体工艺密切相关。
IC 设计主要以人工为主，CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。
IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。
第二次变革：Foundry公司与IC设计公司的崛起。
80年代，集成电路的主流产品为微处理器（MPU）、微控制器（MCU）及专用IC（ASIC）。
这时，无生产线的IC设计公司（Fabless）与标准工艺加工线（Foundry）相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
随着微处理器和PC机的广泛应用和普及（特别是在通信、工业控制、消费电子等领域），IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。
中九刷机经验及各种芯片介绍,砖机恢复
中九刷机经验谈各位刷友：今天终于有时间可以静下心来，把自己刷机的经历和相关的经验整理成文章，发出来，让刷机的朋友有所了解刷机的过程等相关的内容。
本人刷机近4000台，碰到过海尔HI2023EC、国芯GX3001 GX6121、华亚HTV903 HTV903F、阿里ALIM3330E、澜起M88VS2000等几种主芯片型号，同时还有这些主芯片和不同的其他次要芯、不同的显示面板和高频头、晶振构成的不同的硬件方案。
现在本人一一分述如下：第一节、刷机的理论依据所谓刷机，其实就是重写存储器的程序，这个重写由于硬件的因素，可以分为机对机，空中升级，电脑升级三种方式。
通常情况下，我们选择电脑升级，这样有两个好处，一是我们可以最大限度的保证程序的可恢复性，二是我们可以研究读出的程序，以提高我们的技术水平。
所以说刷机不是目的，研究重在参与，全民动员，全民学习。
第二节、中九接收机的硬件组成主芯片：主要有海尔HI2023EC、国芯GX3001 GX6121、华亚HTV903 HTV903F、阿里ALIM3330E、澜起M88VS2000等几种，同时还有其他的不常见，在这里不再例举。
还有6121单芯片，HI单芯片。
存储器：现在的硬件方案中，使用的最多的存储器是1MB串行存储器，也有2MB 并行存储器。
型号主要有：25L8005M2C、P80A80CG、25NL1605M2C等。
高频头：现在的高频头一般有RDA5812、RDK5811、RDK5812、A V2020、M88TS2020、LW37、SHAP头、GSR-18头，还有其他一些。
中频芯片：一般使用的中频芯片有：HI系列[3102、3106、3121、A VL1108EGA]，国芯系列[GX1121] 、华亚HTV903[F] [A VL1108EGA]、阿里ALIM3330E A VL1108EGA]、澜起M88VS2000[ES256454K]。
晶振：现行硬件方案中使用最多的晶振有：4MHZ[一般和主芯片搭配]，27MHZ[一般和高频头搭配]，还有极少数使用10MHZ晶振面板PIN：面板的线数一般从4线到12线不等，也有极少数在12线以上。
IC反应器构造及设计要点
IC反应器构造及设计要点IC（集成电路）反应器是一种常见的电子元器件，用于控制和管理电路中的电流和信号传输。
在设计和构造IC反应器时，有一些关键要点需要注意。
本文将介绍IC反应器的构造和设计要点。
一、IC反应器的构造IC反应器的构造由以下几个主要组成部分组成：1. 电路基板：IC反应器通常安装在电路基板上。
电路基板是一块由绝缘材料制成的基座，上面有导线和连接点，用于安装和连接IC反应器的其他部件。
2. 元件：IC反应器包含了各种电子元件，如电容器、电阻器、电感器等。
这些元件用于调节和控制电路中的电流和信号传输，以满足特定的电路需求。
3. 焊接点：IC反应器上的元件通常通过焊接点固定在电路基板上。
焊接点是将元件连接到电路基板上的金属接头，通过焊接工艺将元件与电路基板牢固地连接在一起。
二、IC反应器的设计要点在设计IC反应器时，需要考虑以下几个关键要点：1. 尺寸和布局：IC反应器应根据电路的尺寸和布局进行设计。
尺寸应足够小，以便于安装在电路中，并满足其他组件的空间需求。
布局应合理，以便于各个元件之间的连接和电路的正常运行。
2. 热管理：IC反应器在工作过程中会产生一定的热量。
因此，设计中需要考虑热管理，以确保IC反应器在长时间工作时不过热。
可以采用散热片、风扇等散热设备来降低温度，并保持IC反应器的正常工作温度范围。
3. 电路保护：IC反应器所处的电路环境可能存在各种电压波动、电磁干扰等问题。
因此，在设计IC反应器时，需要考虑电路保护措施，以保护IC反应器免受电路环境的影响。
可以采用电压稳定器、滤波器等保护设备，以确保IC反应器的正常工作和寿命。
4. 电路性能：IC反应器的设计还需要考虑电路的性能要求。
根据电路的需求，选择合适的电容器、电阻器、电感器等元件，并进行合理的布局和连接，以确保电路具有良好的稳定性、可靠性和性能。
总结：IC反应器的构造和设计要点涉及电路的构成和组件选择、尺寸和布局、热管理、电路保护以及电路性能等方面。
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3 2 1
Thin 薄膜 Films Polish 研磨
SiNCVD 1 Nitride 3 CVD
3 Oxide 氧化層研磨 polish LI oxide LI氧化物
LI 氧化層蝕刻 4 LI oxide etch
4
擴散 Diffusion
黃光 Photo
藉由異向性電漿蝕刻機將間隙壁回蝕 薄膜 研磨 蝕刻 間隙壁氧化層 側壁間隙壁
擴散
黃光 植入
n井 p−磊晶層 p+矽基板
p井
圖 9.16
23
n+ 源/汲區域離子植入
砷n+源／汲極植入 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 光阻罩幕
n井 p−磊晶層 p+矽基板
P井
圖 9.17
24
P+ S/D植入
硼p+ S/D擴散 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 光阻罩幕
氣體進入 反應室 電容感應RF進入
化學氣相沈積
晶圓 支撐座
抽出 加熱燈管 CVD組合機台
圖 9.7
12
次微米晶圓製造研磨區
Photo courtesy of Advanced Micro Devices 照片 9.3
13
CM之製程 3. 多晶矽閘極結構之製程 4. 輕摻雜汲極(LDD)植入製程 5. 側壁間隙壁之形成 6. 源／汲極離子植入製程 7. 接觸形成 8. 區域內連線製程 9. 介質孔－1及插塞－1之形成 10. 金屬－1內連線之形成 11. 介質孔－2及插塞－2之形成 12. 金屬－2內連線之形成 13. 金屬－3至墊蝕刻及合金 14. 參數測量
圖 9.1
7
光學微影製程模組之簡圖
氣相 塗底 光阻 邊緣珠 顯影 旋塗 滴去除 轉移站 晶圓步進機 (對準／曝光系統)
負載室
晶圓匣
晶圓轉移系統
軟烤 冷平板 冷平板 硬烤
圖 9.4
8
電漿乾蝕刻機台之簡圖
氣體分佈阻擋 陽極 電磁場 自由電子 離子鞘 反應室壁 正離子 e+ R 放射性 化學物質 真空線 eeλ 蝕刻氣體進入 高頻能量 RF管 光子 電弧放電 (電漿) 真空閥 晶圓 陰極 副生成物及 製程氣體流 真空幫 浦排出
圖 9.11
18
STI形成
以化學機械研磨平坦化 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 內側氧化層 研磨後之STI氧化層 去除氮化層 n井 p−磊晶層 p+矽基板 p井
圖 9.12
19
多晶矽閘極結構製程
光阻 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 多晶矽沈積
閘極氧化層
多晶矽閘極蝕刻
n井 p−磊晶層 p+矽基板
圖 9.9
16
STI溝渠蝕刻
磊晶層中選擇性開口隔離區域 離子 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 光阻 氮化層 氧化層 n井 STI溝渠 P−磊晶層 P + 矽基板
p井
圖 9.10
17
STI氧化物充填
在溝渠上以化學氣相沈積充填氧化物
薄膜 擴散 黃光 植入
研磨 蝕刻
溝渠CVD氧化物 氮化物 n井 內側氧化層 p−磊晶層 P + 矽基板 p井
半導體製造技術
第9章
IC製造概述
目的
研讀本章內容後，你將可學習到：
1.畫出一般典型次微米CMOS IC製造之流程圖。 2.對晶圓製造6個主要區域及分類／測試區域有 深入了解。 3.能說出CMOS最重要的14個製程步驟。 4.了解每一CMOS製程步驟中關鍵性過程及設備 。
2
MOS製程流程之主要製造步驟
Used with permission from Advanced Micro Devices
多 多 晶 晶 矽 矽 匣 匣 極 極
離子化CF4氣體
氧離子化氣體 氧
摻雜氣體 矽烷氣體
離子化CCl4氣體
3
CMOS製造流程
• 晶圓廠製造區域
– 擴散 – 微影 – 蝕刻 – 離子植入 – 薄膜 – 研磨
Implant 植入
蝕刻 Etch
n井 p-well
−磊晶層 p-p Epitaxial layer
+矽基板 p+ p Silicon substrate
p井 p-well
圖 9.21
28
LI Metal Formation
Ti/TiN 沈積 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨
鎢沈積
LI氧化物
LI鎢研磨
n-well n井 p- Epitaxial layer p−磊晶層 p+ Silicon substrate p+矽基板
p-well p井
植入 Implant
圖 9.24
31
多晶矽、鎢LI及鎢插塞之微觀圖
鎢 LI 多晶矽
鎢插塞
Micrograph courtesy of Integrated Circuit Engineering
UV光 光罩
氧
二氧化矽 二氧化矽 矽基板 光阻 光阻 曝光之 曝光之 光阻 光阻 氧化層 氧化層
氧化 (場氧化層)
功率 RF
光阻旋塗
率 功 RF
光罩 ⎯ 晶圓 對準與曝光
曝光之光阻
光阻顯影
e 率 率 功 ow 功 FP F F R R R r
光阻 光阻 氧化層 氧化層
氧化層 氧化層
閘極氧化層 閘極氧化層
n井 p−磊晶層 p+矽基板
p井
圖 9.18
25
接觸形成
鈦沈積 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 鈦蝕刻 鈦接觸形成 (回火)
n井 p−磊晶層 p+矽基板
p井
圖 9.19
26
LI氧化物對於鑲嵌LI金屬為一介電質
LI金屬 metal
LI氧化物 LI oxide
圖 9.20
27
LI氧化層介電質之形成
LI金屬
n+ p+
多晶矽 閘極
p+
ILD-1
LI氧化層
STI n+ n+ p+
n井 p− 磊晶層 p+ 矽基板
圖 9.29
p井
38
微處理器之橫切面SEM圖
Micrograph courtesy of Integrated Circuit Engineering
照片 9.6
39
使用微探針之晶圓電性測量
8
n+ LI metal Via
Passivation layer ILD-6
Bonding pad metal
ILD-5 M-4
13
ILD-4
M-3
12
M-2
ILD-3
11
M-1
ILD-2
10
ILD-1
9
Poly gate
3
p+
5
p+
LI oxide STI n+ n+ p+
2 7
4
n-well
6
p-well
1
pEpitaxial layer
p+ Silicon substrate
14
n井之形成
磷植入 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 光阻
氧化層
n井
P +矽晶板 (直徑 = 200mm, ~2mm厚)
P +磊晶層
圖 9.8
15
p井之形成
硼植入 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 氧化層 光阻 n井 p−磊晶層 P +矽基板 p井
照片 9.5
34
介質孔-2形成
ILD-2氧化層 蝕刻(介質孔-2 ILD-2 oxide etch (Via-2 formation) 形成)
2
ILD-2 氧化層 ILD-2 oxide deposition 沈積
3
氧化層 Oxide polish 研磨
4
1 ILD-2 gap fill
ILD-2間隙充填
圖 9.26
35
插塞-2形成
Ti/TiN Ti/TiN 2 deposition 沈積 Ti deposition 1 Ti沈積
1 2
Thin Films
Tungsten 4 polish ILD-2
鎢研磨
Tungsten 鎢沈積 deposition (插塞-2) (Plug-2)
3
3
4
Polish 研磨
2 1 2 3
Thin 薄膜 Films
3 Tungsten 鎢沈積 deposition
4 Tungsten polish (Plug-1) 鎢研磨(插塞-1)
4
Polish 研磨
1 Ti dep. Ti沈積
ILD-1
LI氧化物 LI oxide
Diffusion 擴散
Photo 黃光
Etch 蝕刻
p井
圖 9.13
20
n− LDD植入
砷n− LDD植入 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 光阻罩幕
n井 p−磊晶層 p+矽基板
p井
圖 9.14
21
p− LDD植入
BF2 p− LDD植入 薄膜 擴散 黃光 植入 研磨 蝕刻 光阻罩幕
n井 p−磊晶層 p+矽基板
p井
圖 9.15
22
側壁間隙壁之形成
多晶矽 多晶矽
氧化物 氧化物
Oxide Etch 離子束掃瞄
光阻線條
氧化 (閘極氧化層)
多晶矽沈積
多晶矽 光罩及蝕刻
氮化矽 氮化矽