微电子技术及其应用.ppt

微电子技术及其在 当今社会中的应用,微电子和微电子技术 半导体材料与 半导体集成电路工艺技术 微电子技术发展及现状 微电子技术应用和作用,微电子和微电子技术,微电子 微型的电子电路 微电子技术 微型电子电路技术,半导体材料和半导体 集成电路,半导体及其基本特性 当半导体中的杂质含量很高时，电导率很高，呈现一定的金属性； 纯净半导体在低温下的电导率很低，呈现出绝缘性。,半导体材料和半导体 集成电路,集成电路中的基本元件结构 阴极 阳极 集电极 基极 发射极 源极 栅极 漏极 N P N P N+ N+ 金属 N+ P型衬底 P型衬底 P型衬底 P型阱 PN结二极管 NPN晶体管 nMOS晶体管,半导体集成电路工艺技术,双极集成电路工艺 砷 注 入 SiO2 SiO2 p_si 衬底 （a）埋层制备,半导体和半导体集成电路,双极集成电路工艺 N外延层 P衬底 N+ 埋层 (b) 外延层制备,半导体集成电路工艺技术,双极集成电路工艺 光致抗蚀剂 钝化层 N外延层 N+ P （c）隔离区窗口制备,半导体和半导体集成电路,双极集成电路工艺 沟道隔断区硼离子注入 N N N+ P (d) 氧化物隔离区制备(1),半导体集成电路工艺技术,双极集成电路工艺 N N SiO2 P+ N+ P+ 沟道隔断区 P (e) 氧化物隔离区制备(2),半导体集成电路工艺技术,双极集成电路工艺 基区硼离子注入 光致抗蚀剂 N SiO2 P基区 P+ N+埋层 (f)基区制备,半导体集成电路工艺技术,双极集成电路工艺 光致抗蚀剂 SiO2 P+ N+埋层 (g)基区引线孔制备,半导体集成电路工艺技术,双极集成电路工艺 砷离子注入 发射区 基区 集电区 埋层 N+集电区 (h)发射区制备,半导体集成电路工艺技术,集成电路工艺技术主要包括: 1、原始硅片工艺 硅单晶拉制到最终形成作为IC衬底和有源区的硅片的一整套工艺技术。 2、掺杂工艺 包括各种扩散掺杂和离子注入掺杂技术。,半导体集成电路工艺技术,集成电路工艺技术主要包括: 3、微细图形加工工艺 包括图形的复印和刻蚀转移两个方面。 4、介质薄膜工艺 包括各种热生长技术和各种CVD技术。 5、金属薄膜工艺 包括真空蒸发技术、溅射技术和CVD技术。,微电子技术发展及现状,1948年BELL实验室发明第一只晶体管微电子技术第一个里程碑； 1959年硅平面工艺的发展和集成电路的发明微电子技术第二个里程碑； 1971年微机的问世微电子技术第三个里程碑。,微电子技术发展及现状,大规模集成电路的集成度是微电子技术的重要标志； 摩尔定律：18个月集成度翻一番； 集成电路的制造技术已经从1m，发展到了今天的0.25 m、0.18 m，而0.15 m和0.13 m的大生产技术也已经完成开发； 单晶片的尺寸已经从原来的5英寸发展到了今天的8英寸、12英寸。,微电子技术发展及现状,计算机辅助设计集成电路； 计算机辅助制造集成电路； 计算机辅助测试集成电路； 集成电路生产过程中的计算机管理。,微电子技术应用,微电子无处不在： 美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年的手工工作量； 日本每个家庭平均拥有100个芯片（微电子）； 公共汽车IC卡、银行储蓄卡和信用卡、小区智能卡、电子手表、语言贺卡和玩具、电子琴、手机、洗衣机、电视机、电话机等等日常生活用品中都有芯片（微电子）。,微电子技术作用,信息社会生活和工作的基础，信息化的关键是计算机和通讯机，其基础都是微电子； 微电子产业对国民经济起到战略作用，GNP每增长100300元，需要10元电子工业产业支撑，