微電子工藝基礎緒論課件

微電子工藝基礎緒論2022/11/3微電子工藝基礎緒論微電子工藝基礎緒論2022/11/2微電子工藝基礎緒論1一概述1.

2.這門課的對主要對象？3.本課程的主要內(nèi)容4.第1章緒論1.為什么要學這門課？微電子工藝基礎緒論一概述1.2.這門課的對主要對象？3.本課程的主要21.為什么要學這門課？微電子技術的發(fā)展不外乎包括兩個方面：制造工藝和電路設計,而這兩個又是相輔相成,互相促進,共同發(fā)展。

微電子技術的發(fā)展與進步，主要是靠工藝技術的不斷改進，使得器件的特征尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高，功耗降低，器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以后，從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微米一直發(fā)展到當前的0.08微米。

只有真正理解了芯片的制作過程，你才能根據(jù)具體的需要設計集成度高，功耗低，性能好的器件，從而推動微電子技術的進一步發(fā)展。微電子工藝基礎緒論1.為什么要學這門課？微電子技術的發(fā)展不外乎包括31.為什么要學這門課？提高顯示芯片的制造工藝具有重大的意義，因為更先進的制造工藝會在顯示芯片內(nèi)部集成更多的晶體管，使顯示芯片實現(xiàn)更高的性能、支持更多的特效；更先進的制造工藝會使顯示芯片的核心面積進一步減小，也就是說在相同面積的晶圓上可以制造出更多的顯示芯片產(chǎn)品，直接降低了顯示芯片的產(chǎn)品成本，從而最終會降低顯卡的銷售價格使廣大消費者得利；更先進的制造工藝還會減少顯示芯片的功耗，從而減少其發(fā)熱量，解決顯示芯片核心頻率提升的障礙.....顯示芯片自身的發(fā)展歷史也充分的說明了這一點，先進的制造工藝使顯卡的性能和支持的特效不斷增強，而價格則不斷下滑，例如售價為1500左右的中端顯卡GeForce7600GT其性能就足以擊敗上一代售價為5000元左右的頂級顯卡GeForce6800Ultra。微電子工藝基礎緒論1.為什么要學這門課？提高顯示芯片的制造工藝具有重大的意義，4一概述1.有機電致發(fā)光器件的發(fā)展2.這門課的研究對象？3.本課程的主要內(nèi)容4.第1章緒論1.為什么要學這門課？微電子工藝基礎緒論一概述1.有機電致發(fā)光器件的發(fā)展2.這門課的研究對5這門課的對象？微電子工藝基礎緒論這門課的對象？微電子工藝基礎緒論6這門課的對象？interl45nm晶圓Interlpetryn45nm工藝處理器集成了4.1億個晶體管interlpetryn45nm工藝處理器芯片圖interl微處理器芯片微電子工藝基礎緒論這門課的對象？interl45nm晶圓Interlpet7這門課的對象？芯片微電子工藝基礎緒論這門課的對象？芯片微電子工藝基礎緒論8這門課的對象？晶圓微電子工藝基礎緒論這門課的對象？晶圓微電子工藝基礎緒論9這門課的對象？微電子工藝基礎緒論這門課的對象？微電子工藝基礎緒論10這門課的對象？微電子工藝基礎緒論這門課的對象？微電子工藝基礎緒論11芯片制作流程微電子工藝基礎緒論芯片制作流程微電子工藝基礎緒論12這門課的對象？/AMuseum/ic/index_02_08.html微電子工藝基礎緒論這門課的對象？13一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？3.本課程的主要內(nèi)容4.第1章緒論微電子工藝基礎緒論一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？3.本14本課程的主要內(nèi)容微電子產(chǎn)品制作單項工藝的原理、方法及趨勢集成電路相對于分立器件的特有技術典型產(chǎn)品的工藝流程微電子工藝基礎緒論本課程的主要內(nèi)容微電子產(chǎn)品制作單項工藝的原理、方法及趨勢微電151、緒論、微電子工藝概況（2學時，p1-p15）2、半導體材料、晶圓制備（3學時，p16-p44）3、污染控制、芯片制造基本工藝（3學時，p45-p89）4、外延工藝（3學時，p255-p259）5、氧化工藝（4學時，p104-p128）6、化學氣相淀積（3學時，p241-p255和p261-p265）7、金屬淀積（4學時，p266-p285）8、光刻工藝（6學時，p129-p215）9、摻雜技術（4學時，p216-p240）10、封裝技術（4學時，p334-p397）本課程的學時安排微電子工藝基礎緒論1、緒論、微電子工藝概況（2學時，p1-p15）本課程的學時16參考文獻劉玉嶺等編著，《微電子技術工程—材料、工藝與測試》施敏等編著，《半導體制造工藝基礎》先修課程半導體物理、固體物理學微電子工藝基礎緒論參考文獻劉玉嶺等編著，《微電子技術工程—材料、工藝與測試》先17一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？4.第1章緒論3.本課程的主要內(nèi)容微電子工藝基礎緒論一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？4.第18第1章緒論本章（2學時）目標：1、分立器件和集成電路的區(qū)別2、平面工藝的特點3、微電子工藝的特點4、芯片制造的四個階段

微電子工藝基礎緒論第1章緒論本章（2學時）目標：微電子工藝基礎緒論19第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)二、芯片制造的幾個階段微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)微電子工藝基礎緒論20第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路***4、微電子工藝的發(fā)展****5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的21第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用信息業(yè)、計算機業(yè)以及家電業(yè)得益于微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是集成電路的發(fā)展集成電路是工業(yè)發(fā)展水平的標志。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在22第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)

1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路****4、微電子工藝的發(fā)展**5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作23第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)2、半導體工業(yè)的誕生電信號處理工業(yè)始于1906年的真空三極管Ge半導體器件于1947年誕生于貝爾實驗室，標志著固態(tài)電子時代的來臨。1959年第一塊集成電路的出現(xiàn)標志著半導體發(fā)展到了集成電路時代。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)2、半導體工業(yè)的24第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)

1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*

2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路***4、微電子工藝的發(fā)展****5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作25第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)3、分立器件、集成電路

水平 縮寫 單位芯片內(nèi)的器件數(shù)小規(guī)模集成電路 SSI 2－50中規(guī)模集成電路 MSI 50－5000大規(guī)模集成電路 LSI 5000－100000超大規(guī)模集成電路 VLSI 100000－1000000特大規(guī)模集成電路 ULSI ＞1000000分立器件：按集成成度分：每個芯片只含有一個器件。每個芯片含有多個元件。集成電路：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)3、分立器件、集26第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)

1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*

2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路***4、微電子工藝的發(fā)展****5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作27第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生*****（2）平面工藝的發(fā)展**（3）工藝及產(chǎn)品趨勢**（4）微電子工藝的特點*****微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的28第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生①合金結(jié)方法A接觸加熱：將一個p型小球放在一個n型半導體上，加熱到小球熔融平面工藝是由Hoerni于1960年提出的。在這項技術中，整個半導體表面先形成一層氧化層，再借助平板印刷技術，通過刻蝕去除部分氧化層，從而形成一個窗口。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的29第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生①合金結(jié)方法B冷卻：p型小球以合金的形式摻入半導體底片，冷卻后，小球下面形成一個再分布結(jié)晶區(qū)，這樣就得到了一個pn結(jié)。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的30第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生②生長結(jié)方法半導體單晶是由摻有某種雜質(zhì)（例如P型）的半導體熔液中生長出來的。在生長過程中的某一時刻，突然改變?nèi)廴谝旱腜/N型。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的31第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****合金結(jié)的缺點：不能準確控制pn結(jié)的位置。生長結(jié)的缺點：不適宜大批量生產(chǎn)。擴散形成pn結(jié)微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的32第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****A擴散結(jié)的形成方式與合金結(jié)相似點表面表露在高濃度相反類型的雜質(zhì)源之中與合金結(jié)區(qū)別點不發(fā)生相變，雜質(zhì)靠固態(tài)擴散進入半導體晶體內(nèi)部B擴散結(jié)的優(yōu)點擴散結(jié)結(jié)深能夠精確控制。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的33第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****C二氧化硅薄膜的優(yōu)點作為掩蔽膜，有效的掩蔽大多數(shù)雜質(zhì)的擴散提高半導體幾何圖形的控制精度鈍化半導體器件表面，提高了器件的穩(wěn)定性。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的34第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****平面工藝：利用二氧化硅掩蔽膜，通過光刻出窗口控制幾何圖形進行選擇性擴散形成pn結(jié)平面工藝的優(yōu)點：B2O3B2O3兼有固態(tài)擴散形成結(jié)和利用二氧化硅掩膜精確控制器件幾何圖形這兩方面的優(yōu)點。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的35第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****應用平面工藝制作二極管的簡要過程：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的36第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****應用平面工藝制作二極管的簡要過程（續(xù)1）：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的37第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****應用平面工藝制作二極管的簡要過程（續(xù)2）：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的38第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的39第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生*****（2）平面工藝的發(fā)展**（3）工藝及產(chǎn)品趨勢**（4）微電子工藝的特點*****微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的40第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（2）平面工藝的發(fā)展從1959年至今的四十多年間工藝技術的發(fā)展，大多數(shù)采用平面工藝。60年代，出現(xiàn)了外延技術，如n-Si/n+-Si，n-Si/p-Si，IC制作在外延層上。70年代，離子注入技術，實現(xiàn)了淺結(jié)摻雜。新工藝新技術不斷出現(xiàn)，例如：等離子技術，電子束光刻，分子束外延等。（參照教材P10~P15）微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的41第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生*****（2）平面工藝的發(fā)展**（3）工藝及產(chǎn)品趨勢**（4）微電子工藝的特點*****微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的42第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢①特征圖形尺寸的減小特征尺寸/特征圖形尺寸：設計中的最小尺寸，通常用微米表示特征尺寸和集成度是集成電路發(fā)展的兩個共同標志。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的43第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢①特征圖形尺寸的減小SIA（半導體工業(yè)協(xié)會）統(tǒng)計2003年工藝為0.35/0.25um2006年為0.18/0.13um由于量子尺寸效應的約束，IC線寬極限尺寸為0.07um。

新的預測顯示，2005年半導體銷售將增長6.8%，達到2276億美元，而2006年將增長7.9%，達到2455億美元，2007年將增長10.5%，達到2713億美元，2008年將增長13.9%，達到3092億美元。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的44第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢①特征圖形尺寸的減小特征圖形尺寸的減小--->電路密度的增加--->傳輸距離短--->電路速度提高、功耗降低微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的45第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢②芯片和晶圓尺寸的增大幾個概念：器件、芯片（die）街區(qū)、鋸切線晶圓（wafer）晶圓的切面（主切面、副切面）P46微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的46第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢②芯片和晶圓尺寸的增大晶圓尺寸從1960年的1英寸到現(xiàn)在的8英寸（200mm）和12英寸（300mm）。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的47第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢③缺陷密度的減小100um―1um不是問題1um―1um致命缺陷

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的48第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢④內(nèi)部連線水平的提高高元件密度減小了連線的空間。解決方案：在元件形成的表面上使用多層絕緣層和導電層相互疊加的多層連線。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的49第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢④內(nèi)部連線水平的提高微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的50第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢⑥納電子技術上世紀90年代以來，納米科技高速發(fā)展，微電子技術是主要推動力。⑤芯片成本的降低今天：中等價位的臺式機相當于當年IBM大型機的能力。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的51第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生*****（2）平面工藝的發(fā)展**（3）工藝及產(chǎn)品趨勢**（4）微電子工藝的特點*****微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的52第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（4）微電子工藝的特點高技術含量設備先進、技術先進高精度光刻圖形的最小線條尺寸在亞微米量級，

制備的介質(zhì)薄膜厚度也在納米量級，而

精度更在上述尺度之上。超純

指工藝材料方面，如襯底材料Si、Ge單晶

純度達11個9。

超凈

環(huán)境、操作者、工藝三個方面的超凈，如

VLSI在100級超凈室、10級超凈臺中制作微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的53第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（4）微電子工藝的特點大批量、低成本圖形轉(zhuǎn)移技術使之得以實現(xiàn)高溫 多數(shù)關鍵工藝是在高溫下實現(xiàn)，

如：熱氧化、擴散、退火

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的54第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*

2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路***4、微電子工藝的發(fā)展****5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作55第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類目前主要是兩類：（1）晶圓代工廠（Manufacturer）

（2）設計公司（Fabless）微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)5、微電子產(chǎn)業(yè)的56第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)二、芯片制造／生產(chǎn)的幾個階段微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)微電子工藝基礎緒論57第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段固態(tài)器件的制造分為4個大的階段（粗線條）：材料制備晶體生長/晶圓準備晶圓制造、芯片生成

（本課程側(cè)重點）封裝微電子工藝基礎緒論第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段58第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段1、材料準備（以Si為例）Si以沙子為原料，通過轉(zhuǎn)化可成為具有多晶Si結(jié)構(gòu)的純凈Si。微電子工藝基礎緒論第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段59第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段2、晶體生長/晶圓準備微電子工藝基礎緒論第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段60第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段3、晶圓制造、芯片生成（本課程的側(cè)重點）

通過晶圓電測來檢查是否符合客戶的要求。在其表面上形成器件或者集成電路。每個圓片上可以有200-300個同樣的器件，也可多至幾千個。涉及氧化，光刻，淀積等工藝。微電子工藝基礎緒論第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段61第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段4、封裝

絕大多數(shù)的芯片是被單個地封裝起來的，應意識到混合電路，多芯片模塊（MCM）正日趨增加。通過一系列的過程把晶圓上的芯片分割開，然后將它們封裝起來。作用：保護芯片免于污染和外來傷害，并提供堅固耐用的電氣引腳以和電路板或電子產(chǎn)品相連。微電子工藝基礎緒論第1章緒論

二、芯片制造/生產(chǎn)的幾個階段62演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/11/3微電子工藝基礎緒論演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew63微電子工藝基礎緒論2022/11/3微電子工藝基礎緒論微電子工藝基礎緒論2022/11/2微電子工藝基礎緒論64一概述1.

2.這門課的對主要對象？3.本課程的主要內(nèi)容4.第1章緒論1.為什么要學這門課？微電子工藝基礎緒論一概述1.2.這門課的對主要對象？3.本課程的主要651.為什么要學這門課？微電子技術的發(fā)展不外乎包括兩個方面：制造工藝和電路設計,而這兩個又是相輔相成,互相促進,共同發(fā)展。

微電子技術的發(fā)展與進步，主要是靠工藝技術的不斷改進，使得器件的特征尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高，功耗降低，器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以后，從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微米一直發(fā)展到當前的0.08微米。

只有真正理解了芯片的制作過程，你才能根據(jù)具體的需要設計集成度高，功耗低，性能好的器件，從而推動微電子技術的進一步發(fā)展。微電子工藝基礎緒論1.為什么要學這門課？微電子技術的發(fā)展不外乎包括661.為什么要學這門課？提高顯示芯片的制造工藝具有重大的意義，因為更先進的制造工藝會在顯示芯片內(nèi)部集成更多的晶體管，使顯示芯片實現(xiàn)更高的性能、支持更多的特效；更先進的制造工藝會使顯示芯片的核心面積進一步減小，也就是說在相同面積的晶圓上可以制造出更多的顯示芯片產(chǎn)品，直接降低了顯示芯片的產(chǎn)品成本，從而最終會降低顯卡的銷售價格使廣大消費者得利；更先進的制造工藝還會減少顯示芯片的功耗，從而減少其發(fā)熱量，解決顯示芯片核心頻率提升的障礙.....顯示芯片自身的發(fā)展歷史也充分的說明了這一點，先進的制造工藝使顯卡的性能和支持的特效不斷增強，而價格則不斷下滑，例如售價為1500左右的中端顯卡GeForce7600GT其性能就足以擊敗上一代售價為5000元左右的頂級顯卡GeForce6800Ultra。微電子工藝基礎緒論1.為什么要學這門課？提高顯示芯片的制造工藝具有重大的意義，67一概述1.有機電致發(fā)光器件的發(fā)展2.這門課的研究對象？3.本課程的主要內(nèi)容4.第1章緒論1.為什么要學這門課？微電子工藝基礎緒論一概述1.有機電致發(fā)光器件的發(fā)展2.這門課的研究對68這門課的對象？微電子工藝基礎緒論這門課的對象？微電子工藝基礎緒論69這門課的對象？interl45nm晶圓Interlpetryn45nm工藝處理器集成了4.1億個晶體管interlpetryn45nm工藝處理器芯片圖interl微處理器芯片微電子工藝基礎緒論這門課的對象？interl45nm晶圓Interlpet70這門課的對象？芯片微電子工藝基礎緒論這門課的對象？芯片微電子工藝基礎緒論71這門課的對象？晶圓微電子工藝基礎緒論這門課的對象？晶圓微電子工藝基礎緒論72這門課的對象？微電子工藝基礎緒論這門課的對象？微電子工藝基礎緒論73這門課的對象？微電子工藝基礎緒論這門課的對象？微電子工藝基礎緒論74芯片制作流程微電子工藝基礎緒論芯片制作流程微電子工藝基礎緒論75這門課的對象？/AMuseum/ic/index_02_08.html微電子工藝基礎緒論這門課的對象？76一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？3.本課程的主要內(nèi)容4.第1章緒論微電子工藝基礎緒論一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？3.本77本課程的主要內(nèi)容微電子產(chǎn)品制作單項工藝的原理、方法及趨勢集成電路相對于分立器件的特有技術典型產(chǎn)品的工藝流程微電子工藝基礎緒論本課程的主要內(nèi)容微電子產(chǎn)品制作單項工藝的原理、方法及趨勢微電781、緒論、微電子工藝概況（2學時，p1-p15）2、半導體材料、晶圓制備（3學時，p16-p44）3、污染控制、芯片制造基本工藝（3學時，p45-p89）4、外延工藝（3學時，p255-p259）5、氧化工藝（4學時，p104-p128）6、化學氣相淀積（3學時，p241-p255和p261-p265）7、金屬淀積（4學時，p266-p285）8、光刻工藝（6學時，p129-p215）9、摻雜技術（4學時，p216-p240）10、封裝技術（4學時，p334-p397）本課程的學時安排微電子工藝基礎緒論1、緒論、微電子工藝概況（2學時，p1-p15）本課程的學時79參考文獻劉玉嶺等編著，《微電子技術工程—材料、工藝與測試》施敏等編著，《半導體制造工藝基礎》先修課程半導體物理、固體物理學微電子工藝基礎緒論參考文獻劉玉嶺等編著，《微電子技術工程—材料、工藝與測試》先80一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？4.第1章緒論3.本課程的主要內(nèi)容微電子工藝基礎緒論一概述1.為什么要學這門課？2.這門課的對象？4.第81第1章緒論本章（2學時）目標：1、分立器件和集成電路的區(qū)別2、平面工藝的特點3、微電子工藝的特點4、芯片制造的四個階段

微電子工藝基礎緒論第1章緒論本章（2學時）目標：微電子工藝基礎緒論82第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)二、芯片制造的幾個階段微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)微電子工藝基礎緒論83第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路***4、微電子工藝的發(fā)展****5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的84第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用信息業(yè)、計算機業(yè)以及家電業(yè)得益于微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是集成電路的發(fā)展集成電路是工業(yè)發(fā)展水平的標志。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子產(chǎn)業(yè)在85第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)

1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路****4、微電子工藝的發(fā)展**5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作86第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)2、半導體工業(yè)的誕生電信號處理工業(yè)始于1906年的真空三極管Ge半導體器件于1947年誕生于貝爾實驗室，標志著固態(tài)電子時代的來臨。1959年第一塊集成電路的出現(xiàn)標志著半導體發(fā)展到了集成電路時代。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)2、半導體工業(yè)的87第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)

1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*

2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路***4、微電子工藝的發(fā)展****5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作88第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)3、分立器件、集成電路

水平 縮寫 單位芯片內(nèi)的器件數(shù)小規(guī)模集成電路 SSI 2－50中規(guī)模集成電路 MSI 50－5000大規(guī)模集成電路 LSI 5000－100000超大規(guī)模集成電路 VLSI 100000－1000000特大規(guī)模集成電路 ULSI ＞1000000分立器件：按集成成度分：每個芯片只含有一個器件。每個芯片含有多個元件。集成電路：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)3、分立器件、集89第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)

1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用*

2、半導體工業(yè)的誕生*3、分立器件、集成電路***4、微電子工藝的發(fā)展****5、微電子產(chǎn)業(yè)的分類***微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)1、微電子業(yè)在國民經(jīng)濟中的作90第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生*****（2）平面工藝的發(fā)展**（3）工藝及產(chǎn)品趨勢**（4）微電子工藝的特點*****微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的91第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生①合金結(jié)方法A接觸加熱：將一個p型小球放在一個n型半導體上，加熱到小球熔融平面工藝是由Hoerni于1960年提出的。在這項技術中，整個半導體表面先形成一層氧化層，再借助平板印刷技術，通過刻蝕去除部分氧化層，從而形成一個窗口。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的92第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生①合金結(jié)方法B冷卻：p型小球以合金的形式摻入半導體底片，冷卻后，小球下面形成一個再分布結(jié)晶區(qū)，這樣就得到了一個pn結(jié)。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的93第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生②生長結(jié)方法半導體單晶是由摻有某種雜質(zhì)（例如P型）的半導體熔液中生長出來的。在生長過程中的某一時刻，突然改變?nèi)廴谝旱腜/N型。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的94第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****合金結(jié)的缺點：不能準確控制pn結(jié)的位置。生長結(jié)的缺點：不適宜大批量生產(chǎn)。擴散形成pn結(jié)微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的95第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****A擴散結(jié)的形成方式與合金結(jié)相似點表面表露在高濃度相反類型的雜質(zhì)源之中與合金結(jié)區(qū)別點不發(fā)生相變，雜質(zhì)靠固態(tài)擴散進入半導體晶體內(nèi)部B擴散結(jié)的優(yōu)點擴散結(jié)結(jié)深能夠精確控制。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的96第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****C二氧化硅薄膜的優(yōu)點作為掩蔽膜，有效的掩蔽大多數(shù)雜質(zhì)的擴散提高半導體幾何圖形的控制精度鈍化半導體器件表面，提高了器件的穩(wěn)定性。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的97第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****平面工藝：利用二氧化硅掩蔽膜，通過光刻出窗口控制幾何圖形進行選擇性擴散形成pn結(jié)平面工藝的優(yōu)點：B2O3B2O3兼有固態(tài)擴散形成結(jié)和利用二氧化硅掩膜精確控制器件幾何圖形這兩方面的優(yōu)點。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的98第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****應用平面工藝制作二極管的簡要過程：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的99第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****應用平面工藝制作二極管的簡要過程（續(xù)1）：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的100第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生③擴散結(jié)和平面工藝*****應用平面工藝制作二極管的簡要過程（續(xù)2）：微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的101第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的102第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生*****（2）平面工藝的發(fā)展**（3）工藝及產(chǎn)品趨勢**（4）微電子工藝的特點*****微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的103第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（2）平面工藝的發(fā)展從1959年至今的四十多年間工藝技術的發(fā)展，大多數(shù)采用平面工藝。60年代，出現(xiàn)了外延技術，如n-Si/n+-Si，n-Si/p-Si，IC制作在外延層上。70年代，離子注入技術，實現(xiàn)了淺結(jié)摻雜。新工藝新技術不斷出現(xiàn)，例如：等離子技術，電子束光刻，分子束外延等。（參照教材P10~P15）微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的104第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1）平面工藝的誕生*****（2）平面工藝的發(fā)展**（3）工藝及產(chǎn)品趨勢**（4）微電子工藝的特點*****微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的105第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢①特征圖形尺寸的減小特征尺寸/特征圖形尺寸：設計中的最小尺寸，通常用微米表示特征尺寸和集成度是集成電路發(fā)展的兩個共同標志。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的106第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢①特征圖形尺寸的減小SIA（半導體工業(yè)協(xié)會）統(tǒng)計2003年工藝為0.35/0.25um2006年為0.18/0.13um由于量子尺寸效應的約束，IC線寬極限尺寸為0.07um。

新的預測顯示，2005年半導體銷售將增長6.8%，達到2276億美元，而2006年將增長7.9%，達到2455億美元，2007年將增長10.5%，達到2713億美元，2008年將增長13.9%，達到3092億美元。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的107第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢①特征圖形尺寸的減小特征圖形尺寸的減小--->電路密度的增加--->傳輸距離短--->電路速度提高、功耗降低微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的108第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢②芯片和晶圓尺寸的增大幾個概念：器件、芯片（die）街區(qū)、鋸切線晶圓（wafer）晶圓的切面（主切面、副切面）P46微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的109第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢②芯片和晶圓尺寸的增大晶圓尺寸從1960年的1英寸到現(xiàn)在的8英寸（200mm）和12英寸（300mm）。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的110第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢③缺陷密度的減小100um―1um不是問題1um―1um致命缺陷

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的111第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢④內(nèi)部連線水平的提高高元件密度減小了連線的空間。解決方案：在元件形成的表面上使用多層絕緣層和導電層相互疊加的多層連線。微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的112第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢④內(nèi)部連線水平的提高微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的113第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（3）工藝及產(chǎn)品趨勢⑥納電子技術上世紀90年代以來，納米科技高速發(fā)展，微電子技術是主要推動力。⑤芯片成本的降低今天：中等價位的臺式機相當于當年IBM大型機的能力。

微電子工藝基礎緒論第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的114第1章緒論一、微電子產(chǎn)業(yè)4、微電子工藝的發(fā)展概況（1