• 1960年，姜（Kahng）和亚特拉（Atalla）发明了金氧半场效应晶体管 （MOSFET）
年 最小特征尺寸 DRAM比特/芯片 DRAM芯片尺寸（mm2）
微处理器晶体管/芯片
最大布线层数 最小掩模板数目 最小工作电压（V）
硅技术的发展规划
1997 250nm
1999 180nm
2003 130nm
半导体产业介绍
• 概述
•
微电子从40年代末的第一只晶体管（Ge合金管）问世，
50年代中期出现了硅平面工艺，此工艺不仅成为硅晶体管
的基本制造工艺，也使得将多个分立晶体管制造在同在一
硅片上的集成电路成为可能，随着制造工艺水平的不断成 熟， 使微电子从单只晶体管发展到今天的ULSI。
3.本课程的主要内容
4.第1章 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
第1章 绪论
一、微电子产业 二、芯片制造的几个阶段
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***
8、光刻工艺（6学时， p129-p215 ）
9、掺杂技术（4学时， p216-p240 ）
10、封装技术（4学时，p334-p397 ）
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》
一 概述
1.为什么要学这门课？
2.这门课的对象？
interl petryn 45nm工艺处理器芯片图
interl 微处理器芯片
这门课的对象？
这门课的对象？
晶圆
这门课的对象？
这门课的对象？
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芯片制作流程
沙子变黄金
芯片制作流程
N MOS
沟 场 效 应 晶 体 管
沟 场 效 应 晶 体 管
P MOS
半导体器件的发展过程
• 1874年，布朗（Braun）发现了（金属-半导体接触）检波二极管
• 1907年，朗德（Round）发明了发光二极管
• 1947年AT&T公司的巴丁（J．Bardeen）、布拉顿（W．H．Brattain）和肖 克莱（W．Shockley）做出了世界上第一个晶体三极管
微电子工艺基础
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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1.为什么要学这门课？
• 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0.025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。
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
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。
第1章 绪论
一、微电子产业Байду номын сангаас
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***
2006 100nm
256M
1G
4G
16G
280
400
560
790
2009 70nm 64G 1120
2012 50nm 256G 1580
11M
21M
76M
200M 520M 1.4G
6 22 1.8-2.5
6-7 22-24 1.5-1.8
724 1.2-1.5
7-8 24-26 0.9-1.2
2、半导体材料、晶圆制备（3学时，p16-p44 ）
本
3、污染控制、芯片制造基本工艺（3学时，p45-p89 ）
课
程
4、外延工艺（3学时，p255-p259 ）
的
学
5、氧化工艺（4学时，p104-p128 ）
时
安 排
6、化学气相淀积（3学时，p241-p255和 p261-p265 ）
7、金属淀积（4学时， p266-p285 ）
1.为什么要学这门课？
• 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，集成电路最主要的特征参数的设计 规则从1959年以来40年间缩小了140倍。而平均晶体管价
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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
这门课的对象？
这门课的对象？
• interl 45nm晶圆
Interl petryn 45nm工艺处理器集成了4.1亿个晶体管
8-9
9
26-28 28
0.6-0.9 0.5-0.6
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
本课程的主要内容
1. 微电子产品制作单项工艺的原理、方法及趋势 2. 集成电路相对于分立器件的特有技术 3. 典型产品的工艺流程
1、绪论、微电子工艺概况（2学时，p1-p15）