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文档简介

半導體產業介紹概述

微電子從40年代末的第一只電晶體（Ge合金管）問世，50年代中期出現了矽平面工藝，此工藝不僅成為矽電晶體的基本製造工藝，也使得將多個分立電晶體製造在同在一矽片上的積體電路成為可能，隨著製造工藝水準的不斷成熟，使微電子從單只電晶體發展到今天的ULSI。回顧發展歷史，微電子技術的發展不外乎包括兩個方面：製造工藝和電路設計，而這兩個又是相互相成，互相促進，共同發展。

1.1半導體工業的誕生電信號處理工業始於上個世紀初的真空管，真空管使得收音機、電視機和其他電子產品成為可能。它也是世界上第一臺電腦的大腦。真空管的缺點是體積大、功耗大，壽命短。當時這些問題成為許多科學家尋找真空管替代品的動力，這個努力在1947年12月23日得以實現。也就是第一只Ge合金管的誕生。如圖所示。1.2固態器件故態器件不僅是指電晶體，還包括電阻器和電容器。Ge合金管的缺點是工作溫度低，電性能差。50年代隨著矽平面製造工藝的出現，很快就出現了用矽材料製造的電晶體。由於矽材料的製造溫度(熔點溫度1415℃)和矽電晶體的工作溫度都優於鍺(熔點溫度937℃)，加之SiO2的天然生成使得矽電晶體很快取代了Ge電晶體。1.3積體電路最早的積體電路僅是幾個電晶體、二極體、電容器、電阻器組成，而且是在鍺材料上實現的，是由德州儀器公司的傑克·基爾比發明的。如圖所示。右圖是用平面技術製造的電晶體1.4工藝和產品趨勢從以開始，半導體工業就呈現出在新工藝和器件結構設計上的持續發展。工藝的改進是指以更小尺寸來製造器件和電路，並使之具有更高的密度，更多的數量和更高的可靠性。尺寸和數量是IC發展的兩個共同目標。晶片上的物理尺寸特徵稱為特徵尺寸，將此定義為製造複雜性水準的標準。通常用微米來表示。一微米為1/10000釐米。GordonMoore在1964年預言IC的密度每隔18～24個月將翻一番，------摩爾定律。特徵尺寸的減小和電路密度的提高產生的結果是：信號傳輸距離的縮短和電路速度的提高，晶片或電路功耗更小。1.5半導體工業的構成半導體工業包括材料供應、電路設計、晶片製造和半導體工業設備及化學品供應五大塊。目前有三類企業：一種是集設計、製造、封裝和市場銷售為一體的公司；另一類是做設計和銷售的公司，他們是從晶片生產廠家購買晶片；還有一種是晶片生產工廠，他們可以為顧客生產多種類型的晶片。1.6器件製造半導體器件製造分4個不同階段：1.材料準備

2.晶體生長與晶圓準備

3.晶片製造

4.封裝第一步

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