微电子工艺1.ppt

微电子工艺 黑龙江大学电子工程学院 刘红梅 课程安排及要求 安排： 讲授学时： 36 实验学时： 20 要求： 上课时关闭所有通讯工具 有事需请假 无故不来上课超过5次取消考试资格 无故不来上课超过3次取消平时成绩 参考文献 半导体器件物理与工艺 （美）施敏 苏州大学出版社 2002.12 硅集成电路工艺基础 关旭东 北京大学出版社 2003.10 半导体敏感元器件工艺原理 孙慧明 东北林业大学出版社 2000 国外电子与通讯教材系列 电子工业出版社 芯片制造——半导体工艺制程实用教程 2004.10 半导体制造技术 2004.1 绪 论 微电子学 Microelectronics 什么是微电子学？ 研究在固体材料上构成微小型化电路、子系统及系统的电子学分支. 微电子学——微型电子学 核心——集成电路 所谓微电子是相对“强电”、“弱电”等概念而言，指它处理的电子信号极其微小。 微电子学是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、子系统及系统的电子学分支。 微电子学作为电子学的一门分支学科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的科学。 它是现代信息技术的基础，我们通常所接触的电子产品，包括通讯系统、计算机与网络系统、智能化系统、自动控制系统、空间技术、数字家电等等，都是在微电子技术的基础上发展起来的。 微电子学是一门综合性很强的边缘科学 主要内容包括： 半导体器件物理 集成电路工艺 集成电路及系统的设计 测试 涉及领域： 固体物理学 量子力学 热力学与统计物理学 材料科学 电子线路 信号处理 计算机辅助设计 测试与加工 化学 微电子技术是基于半导体材料采用微米级加工工艺制造微小型化电子元器件和微型化电路的技术。 ?微电子技术主要包括： 芯片制造技术 (含超精细加工技术) 薄膜生长和控制技术 高密度组装技术 过程检测和过程控制技术 计算机辅助设计与计算机辅助测试技术 掩膜制造技术 材料加工技术 可靠性技术 封装技术和辐射加固技术 所涉及的行业主要包括: 化工、 光电技术、 半导体材料、 精密设备制造 软件设计 微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的，故实用性极强。微电子学中所实现的电路和系统又称集成电路和集成系统。 我们通常所说的芯片是指集成电路，它是微电子技术的核心及主要产品。 集成电路（ Integrated Circuit，缩写IC ） 集成电路（IC）是指 通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能。 封装好的集成电路 集成电路 硅单晶片与加工好的硅片 集成电路芯片的显微照片 封装好的Intel奔腾CPU 微电子技术的发展 1904年电子二极管的发明，之后三极管、晶体管的发明更是推动了电子技术的进步。 集成电路技术的发展，真正跨入微电子时代，主要推动力是外延平面晶体制造工艺的发展。 现今微电子行业具有广阔的科技和应用前景，与此同时微电子技术通过微型化、自动化、计算机化和机器人化，将从根本上改变人类的生活。 集成电路的制造 微电子的特点总结 微电子学是一门综合性很强的边缘学科。 涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试与加工、图论、化学等多个学科； 微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向； 微电子学的渗透性极强，它可以是与其他学科结合而诞生出一系列新的交叉学科，例如微机电系统(MEMS)、生物芯片等； 一些关键的微电子技术 年代 技术 发明人 1918 柴可拉斯基晶体生长 Czochralski 1925 布里吉曼晶体生长 Bridgman 1952 Ⅲ-Ⅴ族化合物 Welker 1952 扩散 diffusion