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第1章集成电路的基本制造工艺1


资金密集型
资金密集型 知识密集型
IC封测
成品- 封装 & 测试 (占IC产业链产值20%)
TEST
• 晶圆测试 晶圆测试为IC后端的关键步骤,标有记号的不合格晶 粒会被洮汰,以免徒增制造成本。具承先起后的作用。
• IC成品测试 封装成型后的测试,目的是确认I C成品的功能、速度、 容忍度、电力消耗、热力发散等属性是否正常,以确
4、《薄膜技术与薄膜材料》 田民波编著,清华大 学出版社
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芯片剖面图
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IC产业流程图
硅原料
拉晶 切割 研磨 清洗
晶圆材料 厂
电路设计公司
电路设计
CAD
Tape out
Reticle 制作
mask制 作厂
硅片投入
刻号 清洗
氧化 化学气相
沉积
金属溅镀
护层沉积
微影 (光阻) (曝光) (显影)
保IC 出货前的品质。
测试并不须投入原 料,无原料成本, 但因设备投资金额 大,固定成本高。
Assembly
• IC 封装是将前段制程加工完成之晶圆经切割、黏晶、 焊线等过后被覆包装材料,以保护IC 组件及易于装 配应用,IC 封装主要有四大功能:
1、电力传送2、讯号传送:3、热量去除4、静电保护
封装业因设备投资 金额不大,原料
能模块。
年产值8亿美元, 成长率超40% ---知识密集型行业
IC制造
制造- 光罩 & 晶圆 (占IC产业链产值50%)
MASK
• 光罩(英文:Reticle, Mask):在制作IC的过程中, 利用光蚀刻技术,在半导体上形成图型,为将图型复 制于晶圆上,必须透过光罩做用的原理[1]。比如冲洗 照片时,利用底片将影像复制至相片上。
• 製作一套光罩的費用在數萬美元至數百萬美元均有。 目前一款晶片至少需用到八層光罩,较为复杂的产品 需用到二、三十層光罩。光罩數愈多,生產過程也愈 久。
Foundry
• 晶圆代工是指向专业的集成电路设计公司提供专门的 制造服务。这种经营模式使得设计公司不需要自己承 担造价昂贵的厂房,就能生产。这就意味着,晶圆代 工商将庞大的建厂风险分摊到广大的客户群以及多样 化的产品上,从而集中开发更先进的制造流程。
• EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机 软件系统,以计算机为工作平台,融合了应用电子技 术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果, 进行电子产品的自动设计。
• 利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议 等开始设计电子系统,并将电子产品从电路设计、性 能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算 机上自动处理完成。
蚀刻
mask投入
集成电路 制造厂Leabharlann 离子注入/扩散光阻去除
WAT测试
封装
打线
IC封装厂
切割
硅片针测 IC测试
IC测试厂
Burn in
客户
IC制造流程
上游:设计 中游:制造 下游:封测
芯片设计 光罩制造
芯片制造 芯片封装 芯片测试
晶圆制造
IC设计
IC设计- EDA & IP(占IC产业链产值30%)
EDA IP
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参考书
1、《半导体制造技术》 【美】Michael Quirk Julian Serda著,韩郑生 等译,海潮和、徐秋霞 等 审校,电子工业出版社
2、《芯片制造—半导体工艺制程实用教程》【美】 Peter Van Zant著,韩郑生,赵树武译,电子工业 出版社
3、《半导体工艺》 【美】K.A.杰克逊主编,屠海 令等译校,科学出版社
全球3万人从业人 员,缔造50亿美元 年产值----知识密集 型行业,处于技术
前沿
IP是一种知识产权(Intellectual Property),各个行业
都有自己的知识产权, 半导体行业领域 •IP我们理解为:硅知识产权(Silicon Intellectual
Property)也叫 “SIP” 或者 “硅智财”。 •IP是一种事先定义、设计、经验证、可重复使用的功
成本是制造成本的 大宗,约占4 - 6成
左右。
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净化厂房
芯片制造净化区域走廊
芯片制造净化区域走廊
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投 影 式 光 刻 机
Here in the Fab Two Photolithography area we see one of our 200mm 0.35 micron I-Line Steppers. this stepper can image and align both 6 & 8 inch wafers.
• 双极集成电路的基本制造工艺
–双极集成电路中的元件结构
–双极集成电路的基本工艺
• MOS集成电路的基本制造工艺
–MOS集成电路中的元件结构
–MOS集成电路的基本工艺
• BiCMOS工艺
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集成电路的基本制造工艺 双极集成电路中元件结构 双极集成电路的基本工艺
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一、集成电路的基本制造工艺
SSI(100以下个等效门) MSI(<103个等效门) LSI (<104个等效门)
VLSI(>104个以上等效门)
模拟集成电路
数模混合集成电路
数字集成电路
集成度、特征尺寸、硅片直径、芯片尺寸
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第一章 集成电路制造工艺
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• 集成电路基本制造工艺
第1章集成电路的基本制造工艺1
1. 集成电路的基本概念 2. 半导体集成电路的分类 3. 半导体集成电路的几个重要概念
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内容概述
集 按器件类型分 成 电 路 按集成度分
按信号类型分
TTL、ECL I2L等
双极型集成电路
BiCMOS集成电路 MOS集成电路
PMOS NMOS CMOS
硅 片 清 洗 装 置
Here we see a technician loading 300mm wafers into the SemiTool. The wafers are in a 13 wafer Teflon cassette co-designed by Process Specialties and SemiTool in 1995. Again these are the world's first 300mm wet process cassettes (that can be spin rinse dried).
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