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硅集成电路工艺基础1

Si集成电路工艺基础

南开大学信息技术科学学院

何炜瑜

课程的主要内容

本课程也是从事微电子相关领域(如太阳电池、半导体器件、激

光器、LED和TFT等)的研究和工作的基础课程。

本课程学习的目的

通过学习本课程,可以:

了解并掌握常用的半导体工艺技术;

能够简要叙述集成电路每一个工艺过程;了解基本的集成电路制

备过程;

能够从事半导体工艺相关的工作。

教材与参考书

教材:关旭东,硅集成电路工艺基础,北京大学出版社,2003年

10月。

参考书:

MichaelQuirk,JulianSerda著,韩郑生等译,半导体制造技术

(SemiconductorManufacturingTechnology),电子工业出版社,

2004年1月(中英文版)

StephenA.Campbell著,周润德译,微电子制造科学原理与工

程技术(TheScienceandEngineeringofMicroelectronic

Fabrication),电子工业出版社,2004年1月(中/英文版均有)

张兴/黄如/刘晓彦,微电子学概论,北京大学出版社,2000年1

教学方式与成绩评定

教学方式:

课堂讲授为主,每周2学时。

成绩评定:

期末考试:80%,考勤+作业:20%。

前言

集成电路发展的简要历史集成电路产业的发展趋势集成电路的基

本工艺流程

1947年12月16日贝尔实验室的WillianShockley、John

Bardeen、Walter

Brattain,以Ge为半导体材料,发明了用于替代真空管的固态晶

体管,成功使用一个电接触型的“可变电阻”即今天被称为三极管

“Transistor”的器件得到放大倍数为100的放大电路。

第一个晶体管,美国Bell实验室,1947年。

集成电路(IC)发展的简要历史

第一个晶体管的发明者:

WillianShockley、JohnBardeen、WalterBrattain

1950年代——晶体管技术不断发展

1952年,第一个单晶Ge晶体管。

1954年,第一个单晶硅晶体管,德州仪器公司,GordonTeal。

1957年,加利福尼亚州的仙童半导体公司(FairChild

Semiconductor)制造出第一个商用平面晶体管。——平面技术。

1958年,德州仪器(TI)公司,制造出第一个集成电路(IC)器件,半

导体产业向前迈进了重要的一步。

第一个集成电路(IC)器件。

1958年7月24日,德州仪器(TexasInstruments)的雇员Jack

Kilby,在笔记本中写道:如果电路元件,比如电阻,电容可以使用同

种材料制造,则有可能将整个电路加工在单个片子上“singlechip”。

当时的真空条件很差的情况下,Kilby于当年的9月12日制造了

具有5个集成元件的简单振荡电路,1959年Kilby提交了专利申请

US3,138,743:Miniaturizedelectroniccircuits并获得授权。

2000年Kilby和其他两位物理学家一起分享了诺贝尔物理奖。

1961年,第一个Si集成电路(IC)产品,由德州仪器

(TexasInstrument)的JackKilby制备完成。

1960年代——集成电路产业快速发展

1、在技术上,新材料和工艺技术不断出现,集成电路工艺快速进

步。

1963年,CMOS晶体管发明,San和Wanlass。1966年,多晶

硅栅技术出现。

1968年,离子注入技术被应用于半导体器件制造中。

2、半导体制造商激增。

1961年,Signetics公司。

1968年,RobertNoyce、GordonMoor

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