微電子學(xué)概論》ch4集成電路制造工藝-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 Doping Film Preparation ?Chemical Vapor Deposition ?Physical Vapor Deposition Packaging Insulation 下一頁(yè) 上一頁(yè) w a f e r m a s k光源圖形轉(zhuǎn)換：光刻技術(shù) 下一頁(yè) 上一頁(yè) ? 光刻膠 、 掩膜版 ? 光刻膠又叫光致抗蝕劑 ， 它是由光敏化合物 、基體樹脂和有機(jī)溶劑等混合而成的膠狀液體 。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 集成電路制造工藝 下一頁(yè) 上一頁(yè) — 制造業(yè) — 芯片制造過程 由氧化、淀積、離子注入或蒸發(fā)形成新的薄膜或膜層 曝 光 刻 蝕 硅片 測(cè)試和封裝 用掩膜版 重復(fù) 2030次 下一頁(yè) 上一頁(yè) 需要集成的內(nèi)容 ?有源器件－ 制備在同一襯底上，相互隔離 （二極管、雙極晶體管、 MOSFET） ?無源器件（電阻、電容等） ?互連引線 P N+ N+ Al Al P＋ P＋ 下一頁(yè) 上一頁(yè) 集成電路設(shè)計(jì)與制造的主要流程框架 設(shè)計(jì) 芯片檢測(cè) 單晶、外延材料 掩膜版 芯片制造過程 封裝 測(cè)試 系統(tǒng)需求 下一頁(yè) 上一頁(yè) 集成電路的設(shè)計(jì)過程： 設(shè)計(jì)創(chuàng)意 + 仿真驗(yàn)證 是 功能要求 行為設(shè)計(jì)（ VHDL） 行為仿真 綜合、優(yōu)化 —— 網(wǎng)表 時(shí)序仿真 布局布線 —— 版圖 后仿真 否 是 否 否 是 — 設(shè)計(jì)業(yè) — 下一頁(yè) 上一頁(yè) 集成電路芯片的顯微照片 下一頁(yè) 上一頁(yè) 雙極工藝 雙極集成電路 CMOS工藝 CMOS集成電路 集成電路工藝 下一頁(yè) 上一頁(yè) NPN晶體管 下一頁(yè) 上一頁(yè) N溝道 MOS晶體管 下一頁(yè) 上一頁(yè) CMOS集成電路 (互補(bǔ)型 MOS集成電路 )：目前應(yīng)用最為廣泛的一種集成電路，約占集成電路總數(shù)的 95%以上。 ?輔助工序： 超靜衛(wèi)生環(huán)境，高純水氣設(shè)備，掩膜版的制備和材料準(zhǔn)備等。 方法：熱墊板等。 方法：熱墊板等。 幾種常見的光刻方法 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?甚遠(yuǎn)紫外線 (EUV) ?電子束光刻 (EBL, Electron Beam Lithography) ?X射線 ?離子束光刻 超細(xì)線條光刻技術(shù) 光刻錄像 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖形轉(zhuǎn)換：刻蝕技術(shù) 目的： 通過光刻的方法在光刻膠上得到的圖形是臨時(shí)圖形，必須將光刻膠上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片上，即將未被光刻膠掩蔽的部分通過選擇性腐蝕去掉，從而得到集成電路真正的圖形。 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?為了適應(yīng)集成電路特征尺寸的減小 ?提高刻蝕的各向異性。目前， RIE已成為VLSI工藝中應(yīng)用最廣泛的主流刻蝕技術(shù) 下一頁(yè) 上一頁(yè) 干法刻蝕 VS. 濕法刻蝕 下一頁(yè) 上一頁(yè) Thin Oxide amp。 寄生電容 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?解決方法： 硅柵自對(duì)準(zhǔn)離子注入 采用多晶硅作為柵電極材料，在形成源漏區(qū)進(jìn)行擴(kuò)散或離子注入時(shí)柵材料起到掩膜的作用，自動(dòng)地保證了柵金屬與源漏區(qū)對(duì)準(zhǔn)問題，此技術(shù)稱為 自對(duì)準(zhǔn)工藝 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?對(duì)晶格的影響 離子與原子核碰撞 —— 級(jí)聯(lián)碰撞 —— 晶格損傷 離子 損傷區(qū) 下一頁(yè) 上一頁(yè) 退 火 ? 退火： 也叫熱處理，集成電路工藝中所有的在氮?dú)獾炔换顫姎夥罩羞M(jìn)行的熱處理過程都可以稱為退火。將高純度的氧氣和氫氣通入氧化爐中，反應(yīng)生成水，并汽化。 ?低介電常數(shù)（ Low－ K）柵材料的開發(fā) 用作布線金屬層之間的絕緣介質(zhì)材料，減小布線電容。 ?CVD方法幾乎可以淀積集成電路工藝中所需要的各種薄膜。 ? 由于氮化硅膜介電常數(shù)大，所以可用于電容介質(zhì) 。 ? 蒸發(fā)、濺射 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?蒸發(fā)： 在真空系統(tǒng)中，金屬原子獲得足夠的能量后便可以脫離金屬表面的束縛成為蒸汽原子，淀積在晶片上。 ?與半導(dǎo)體之間有良好的接觸特性 ?性能穩(wěn)定：金屬化材料不和硅發(fā)生反應(yīng)。 隔離技術(shù) ?常用的隔離技術(shù)： pn結(jié)隔離、等平面氧化層隔離 (場(chǎng)隔離）、溝槽隔離、介質(zhì)隔
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1