第一章硅集成电路衬底加工技术分解.ppt

集成电路制造技术;?早在1830年，科学家已于实验室展开对半导体的研究。 ? 1874年，电报机、电话和无线电相继发明等早期电子仪器亦造就了一项新兴的工业──电子业的诞生。?;基本器件的两个发展阶段;什么是微电子工艺;微电子工业生产过程图;npn-Si双极型晶体管芯片工艺流程----硅外延平面工艺举例;2 微电子工艺发展历程;The First Transistor from Bell Labs;1958年在美国的德州仪器公司和仙童公司各自研制出了集成电路，采用的工艺方法是硅平面工艺。;Jack Kilby’s First Integrated Circuit;仙童（Fairchild）半导体公司;60年代的出现了外延技术，如：n-Si/n+-Si，n-Si/p-Si。一般双极电路或晶体管制作在外延层上。 70年代的离子注入技术，实现了浅结掺杂。IC的集成度提高得以实现。 新工艺，新技术，不断出现。（等离子技术的应用，电子束光刻，分子束外延，等等）;张忠谋：台湾半导体教父 ;??登-摩尔提出摩尔定律;DROM集成度与工艺的进展;2002年1月：英特尔奔腾4处理器推出，它采用英特尔0.13μm制程技术生产，含有5500万个晶体管。 2002年8月13日：英特尔透露了90nm制程技术的若干技术突破，包括高性能、低功耗晶体管，应变硅，高速铜质接头和新型低-k介质材料。这是业内首次在生产中采用应变硅。 2003年3月12日：针对笔记本的英特尔·迅驰·移动技术平台诞生，采用英特尔0.13μm制程技术生产，包含7700万个晶体管。 2005年5月26日：英特尔第一个主流双核处理器“英特尔奔腾D处理器”诞生，含有2.3亿个晶体管----90nm制程技术生产。 2006年7月18日：英特尔安腾2双核处理器发布，含有17.2亿个晶体管----90nm制程技术生产。 2006年7月27日：英特尔·酷睿?2双核处理器,含有2.9亿多个晶体管，采用英特尔65nm制程技术。 2007年1月8日：65nm制程英特尔·酷睿?2四核处理器和另外两款四核服务器处理器。英特尔·酷睿?2四核处理器含有5.8亿多个晶体管。 2007年1月29日：英特尔酷睿?2双核、英特尔酷睿?2四核处理器以及英特尔至强系列多核处理器的数以亿计的45nm晶体管或微小开关中用来构建;电子产品发展趋势：更小，更快，更冷 现有的工艺将更成熟、完善；新技术不断出现。当前，光刻工艺线宽已达0.045微米。由于量子尺寸效应，集成电路线宽的物理极限约为0.035微米，即35纳米。 另外，硅片平整度也是影响工艺特征尺寸进一步小型化的重要因素。 微电子业的发展面临转折。上世纪九十年代纳电子技术出现，并越来越受到关注。 ;近10年来 ，“轻晶圆厂”（fab-light）或“无晶圆厂”（fabless）模式的兴起，而没有芯片设计公司反过来成为IDM（Integrated Device Manufacturer） 。 5年前英特尔做45纳米时，台积电还停留在90纳米，中间隔了一个65纳米。但到45纳米，台积电开始“抢先半步”。即遵循“摩尔定律”的英特尔的路线是45、32、22纳米，台积电的路线则是40、28、20纳米。 ;3 微电子工艺特点及用途;超净环境 ;;21世纪硅微电子技术的三个主要发展方向 特征尺寸继续等比例缩小 集成电路(IC)将发展成为系统芯片(SOC)---- SoC是一个通过IP设计复用达到高生产率的软/硬件协同设计过程 微电子技术与其它领域相结合将产生新的产业和新的学科，例如MEMS、DNA芯片等----其核心是将电子信息系统中的信息获取、信息执行与信息处理等主要功能集成在一个芯片上，而完成信息处理处理功能。;互连技术;工艺课程学习主要应用;4 本课程内容;第一单元 硅衬底;教材与参考书;集成电路制造过程;硅片与晶片（chip）;集成电路;集成电路工艺;第一章：超大规模集成电路硅衬底加工技术;Crystal seed;Silicon Ingot Grown by CZ Method;单晶硅片;Crystal Growth;硅单晶的加工成型技术;硅片加工的目的;单晶锭外形整理;Wafer Identifying Flats ;Wafer Notch and Laser Scribe ;Flat grind;切片;切片;Internal diameter wafer saw;倒角;圆弧型倒角;倒角;倒角类型;磨片;研磨设备;研磨的操作;磨料;磨削液;硅单晶研磨片的清洗;硅片清洗的基本概念及理论;清洗原理;腐蚀;酸性腐蚀;酸性腐蚀的特性;碱性腐蚀;超大规模集成电路硅衬底的抛光技术;硅衬底的边缘抛光;IC中硅衬底表面抛光;CMP抛光的动力学过程;CMP Oxide Mechanism;M