ch1材料与工艺概论.pptx

Processing of Semiconductors, By Kenneth A. Jackson and Wolfgang Schröter, (Wiley-VCH, 1996); Ch1,Ch2
4. 半导体器件的材料物理学基础，陈治明 等，科技版，1999
5. 微电子技术工程—材料、工艺与测试，刘玉岭 等，（电子工 业出版社， 2004）
STI
n+
n+
6
p+
7
n-well
p-well
1
p- Epitaxial layer
p+ Silicon substrate
集成电路芯片？
集成电路芯片？
• 第一章：IC平面工艺及发展概述
– 1、集成电路的基本单元（有源元件） 二极管：
• 按结构和工艺： 金/半接触二极管：肖特基二极管、（点接触二极管） 面结型二极管：合金结二极管、扩散结二极管、 生长结二极管、异质结二极管、等
3. Silicon Processing，By Stanley Wolf and Richard N. Tauber， （Lattice Press，2000）
4. ULSI Technology ， By G. Y. Chang and Simon. M. Sze ， （MiGraw Hill，1996）
• 主要教学内容：
• 第一篇(Overview &Materials)
• 第一章： IC平面工艺及发展概述
• 第二章：半导体材料的基本性质
• 第三章：Si单晶的生长与加工
• 第四章：几种化合物半导体的材料生长与加工
• 小结:
材料 器件
工艺
• 第二篇(Unit Process)
• 第一章：IC制造中的超净和硅片清洁技术
• References：(Processing)
1. The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication, By Stephen A. Campbell, (Oxford, 2nd Edition, 2001)
2. Silicon VLSI Technology—Fundamentals, Practice and Modeling, By Lame D. Plummer et al, (Pearson Education, , 2000)
• 场效应晶体管：（P沟、N沟；增强型、耗尽型） MOS场效应晶体管（MOSFET）、 结型场效应晶体管（JFET）、 肖特基势垒场效应晶体管（SBFET）
2、集成电路的分类： – 按功能：
数字集成电路、模拟集成电路、微波集成电路、 射频集成电路、其它；
– 按工艺：
半导体集成电路（双极型、MOS型、BiCMOS）、
• 按功能和机理： 振荡、放大类：耿氏二极管、雪崩二极管、变容二极管、等 信号控制类：混频二极管、开关二极管、隧道开关二极管、 检波二极管、稳压二极管、阶跃二极管、等 光电类：发光二极管(LED)（半导体激光器）、 光电二极管（PNP） 合金管、合金扩散管、台面管、外延台面管、 平面管、外延平面管等
薄/厚膜集成电路、混合集成电路
– 按有源器件：
双极型、MOS型、BiCMOS、光电集成电路、 CCD集成电路、传感器/换能器集成电路
– 按集成规模：
小规模（SSI）、中规模（MSI）、 大规模（LSI）、超大规模（VLSI）、 甚大规模（ULSI）、巨大规模（GLSI）
3、基本工艺流程举例
• 几种二极管的基本结构
• 第八章：薄膜物理淀积技术(Ch12) • 第九章：薄膜化学汽相淀积（CVD）技术(Ch13) • 第十章：晶体外延生长技术(Ch14)
– 第四单元：集成技术简介
• 第十一章：基本技术(Ch15) • 第十二章：几种IC工艺流程(Ch16) • 第十三章：质量控制简介
第一章：IC平面工艺及发展概述
合金
平面 生长（异质）
• 几种晶体管的基本结构
台面
Schottky
合金 生长（异质） 平面1
平面2
MOS
1）、简单的Bipolar IC 结构 隔离、基区、发射区、钨塞、集电区
5. 半导体制造技术，Michael Quirk, Julian Serda （科学出版社，1999） Semiconductor Manufacturing Technology, (Prentice Hall, 2001)
6. 微电子技术工程—材料、工艺与测试，刘玉岭 等，（电子工 业出版社， 2004）
2. Silicon VLSI Technology—Fundamentals, Practice and Modeling, By Lame D. Plummer et al, (Pearson Education, , 2000) ; Ch3
3. 材料科学与技术丛书—半导体工艺， K. A. 杰克逊 等 主编， （科学出版社，1999）
集成电路芯片？
集成电路芯片？
Passivation lIaLyDe-r6
14
Bonding pad metal
M-4 13
M-3
ILD-5 ILD-4
12
M-2
11
ILD-3 ILD-2
M-1 10
Via
9
ILD-1
8 LI metal
Poly gate 5 LI oxide 3
n+ 2
p+
4
p+
– 第一单元：热处理和局域掺杂技术
• 第二章：扩散掺杂技术(Ch3) • 第三章：热氧化技术(Ch4) • 第四章：离子注入技术(Ch5) • 第五章：快速热处理技术(Ch6)
– 第二单元：图形加工技术
• 第六章：图形转移技术（光刻技术）(Ch7~9) • 第七章：图形刻蚀技术(Ch10~)
– 第三单元：薄膜技术
Semiconductor Materials
&
Basic Principle of IC Planar
Processing 半导体材料
和 集成电路平面工艺基础
• References：(Materials)
1. Silicon Processing，By Stanley Wolf and Richard N. Tauber， （Lattice Press，2000）; Ch1, Ch2