集成电路制造工艺 课件 1.1 集成电路制造工艺发展历史

集成电路制造工艺

--课程介绍单位：江苏信息职业技术学院微电子教研室什么是微电子？microelectronics电子学微电子学通常以微米(

m,106m)和纳米(nm,10-9m)为单位的核心是集成电路。50

m70-100

m头发丝粗细

30

m1

m

1

m(晶体管的大小)30~50

m(皮肤细胞的大小)集成电路（IC，IntegratedCircuit）知识能力素质具备工艺设备操作、工艺检测、工艺分析的能力，具备一定的工艺流程设计和工艺管理能力团队协作创新素质耐心细致爱岗敬业熟悉半导体集成电路制造工艺流程，掌握各工序工艺原理，工艺参数检测和工艺质量分析方法。微电子技术专业的核心课程本课程性质与任务

CMOS倒相器制造工艺流程（提升模块）薄膜制备掺杂光刻刻蚀平坦化核心模块（芯片制造）拓展模块材料提供芯片组装洁净技术

硅外延平面晶体管双极型IC倒相器制造工艺流程（基础模块）本课程教学内容教材名称主编出版社《集成电路制造工艺》孙萍电子工业出版社《半导体工艺》张渊机械工业出版社《芯片制造-半导体工艺制程使用教程》PeterVanZant电子工业出版社《半导体制造技术》夸克电子工业出版社《超大规模集成电路工艺技术：理论、实践与模型》JamesD.Plummer等电子工业出版社本课程主要参考教材集成电路制造工艺

--集成电路工艺发展历史单位：江苏信息职业技术学院微电子教研室集成电路制造工艺发展的历史器件和电路制造工艺流程本课程的框架第一章集成电路制造工艺发展与工艺流程本章要点集成电路制造工艺发展的历史器件和电路制造工艺流程本课程的框架第一章集成电路制造工艺发展与工艺流程本章要点123t1906年，第一个电子三极管1946年第一台计算机1947年，贝尔实验室第一个晶体管1959年，第一个集成电路41971年第一个微处理器§1.1集成电路工艺发展历史5PN结的制备方法--生长法--合金法----扩散法----平面工艺集成度，特征尺寸，芯片和硅片尺寸发展分立器件的发展集成电路的发展生长法：在单晶材料生长的过程中形成PN结一.

分立器件的发展扩散法：杂质在高温下、浓度梯度驱使下渗透进半导体材料平面工艺：氧化、光刻和扩散工艺，在硅表面进行选择性扩散，制备平面晶体管。合金法：两种材料加热形成合金一.

分立器件的发展合金结结型晶体管示意图台面型结型晶体管示意图硅平面结型晶体管示意图1.集成电路的分类

数字集成电路

模拟集成电路

数模混合集成电路

微波集成电路

其他集成电路

半导体集成电路薄、厚膜集成电路

混合集成电路

二.集成电路的发展集成电路按器件结构分按工艺分按功能分按集成规模分双极型集成电路

MOS集成电路

CCDMOS集成电路传感器、换能器集成电路BICMOS集成电路小规模集成电路

中规模集成电路

大规模集成电路

超大规模集成电路

甚大规模集成电路

巨大规模集成电路

2.集成电路的发展方向电路集成半导体产业周期每个芯片上的元器件数小规模集成电路SSI20世纪60年代前期2~50中规模集成电路MSI20世纪60年代到70年代前期20~5000大规模集成电路LSI20世纪70年代前期到70年代后期5000~100000超大规模集成电路VLSI20世纪70年代后期到80年代后期100000~1000000甚大规模集成电路ULSI20世纪90年代后期至今大于1000000

（1）集成规模越来越大（2）特征尺寸--CD越来越小时间点2005200620072008200920102011201220132014201520162017CD（nm）655545403228222014121087世界集电路硅片特征尺寸演进趋势CD(CriticalDimension)：集成电路中半导体器件的最小尺寸，是衡量集成电路设计和制造水平的重要尺度，特征尺寸越小，芯片的集成度越高，速度越快，性能越好。（3）芯片尺寸和硅片直径越来越大75mm100mm125mm150mm200mm300