半导体工艺原理--半导体工艺原理(贵州大学)技术知识.ppt

微电子工艺  杨发顺 fashun@126.com;课程介绍;教学安排 1、理论教学：结合参考书目集中讲解IC制造工艺流程中每个工艺步骤和工艺原理； 2、实验教学:通过Silvaco公司的器件仿真软件(ATLAS)和半导体工艺模拟软件(Athena）完成双极型器件或MOS器件的设计。 3、考核方式：平时成绩30%（文献综述），卷面成绩70%（闭卷）。;主要参考书 1、半导体制造技术：（Semiconductor Manufacturing Technology ）Michael Quirk,Julian Serda著，韩郑生译。 2、半导体器件工艺原理：黄汉尧，李乃平著。 3、/reports.html;微电子技术发展简史 摩尔定律--Moore’s Law 我国微电子产业的历史和现状 国际微电子技术的水平和前景;1、真空电子管： 它是在一个抽成真空的玻璃 泡中封有一些电极而制成的。;真空三极电子管发明人 德.福雷斯特（1906年）;真空电子管的缺点： 体积大、不可靠、 能耗高、寿命有限。 意义： 真空电子管的发明和应用在电子技术史上具有划时代的的意义，他为通讯、广播、电视、计算机等技术的发展铺平了道路，并奠定了近代电子工业的基础。; 1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。 第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大学约翰.莫奇利（Mauchly）博士和他的学生埃克特（Eckert）设计以真空管取代继电器的“电子化”电脑--ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator）， 电子数字积分器与计算器）， 目的是用来计算炮弹弹道。 这部机器使用了18800个真空管，长50英尺(~15m)，宽30英尺（~9m)， 占地1500平方英尺，重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重）。它的计算速度是每秒可从事5000次的加法运算。功耗 174 KW/H 。;2、晶体管;蒸金箔;Method of Manufacturing Semiconductor Devices: Patent #: 3,025,589 ;晶体管的优越性 1、寿命是电子管的100～1000倍，电子管容易老化； 2、质量稳定、耐冲击、耐振动，电子管易碎； 3、能耗低、使用前不预热； 4、生产工艺精密、工序简单。 意义 晶体管的发明是电子技术历史 上具有划时代意义的伟大事件， 它开创了一个新的时代—固体 电子技术??代。奠定了现代电 子技术的基础，揭开了微电子 技术和信息化的序幕，开创了 人类的硅文明时代。;第二代电子计算机：晶体管计算机;3、集成电路;1958年第一块集成电路：相移振荡器，12个器件，Ge晶片;第一块商业集成电路发明人 罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce） 仙童半导体公司（1961年） （Fairchild Semiconductor International）; 1961: TI and Fairchild introduced the first logic IC’s (cost ~$50 in quantity!). This is a dual flip-flop with 4 transistors. ; 1963: Densities and yields are improving. This circuit has four flip flops.;集成电路的优势 体积小、重量轻、功耗低；可集成大量的元件，成本低； 可靠性高 意义 集成电路的发明开拓了电子器件微型化的新纪元，引领人们走进信息化社会。它的诞生使微处理器的出现成为可能，也使计算机走进人们生产生活的各个领域。它给人类社会的发展带来了巨大的影响和推动作用，为现代信息技术奠定了基础。;摩尔定律(Moore’s Law);摩尔定律的提出： 1965年4月，摩尔在《电子学》杂志上 发表文章预言：半导体芯片上集成的 晶体管和电阻数量将每年翻一番。 摩尔定律的修正： 1975年修正： 芯片上集成的晶体管数量将每两年翻一番。 市场版本： 半导体集成电路的密度或容量每18个月翻一番，或每三年增长4倍。 ;最初的Moore曲线--1965;Moore曲线—集成度和性能;Moore曲线—时钟频率;如果按摩尔本人“每两年翻一番”的预测，26年中应包括13个翻番周期，每经过一个周期，芯片上集成的元件数应提高2n倍（0≤n≤12），因此到第13个周期即2