微电子工艺基础绪论
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微电子工艺基础绪论
1.为什么要学这门课？
³ 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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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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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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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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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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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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这门课的对象？
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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。
