半導體制造工藝流程簡介

1、半導體制造工藝流程簡介第一頁，共21頁。在很久很久以前，大河邊上，我們的祖先有一個夢想，他們希望把石頭變成值錢的黃金。但是他們一直沒有實現(xiàn)他們的夢想大河滾滾東流，歲月的車輪終于駛?cè)?0世紀。三個美國科學家，巴恩，肖特萊，也為這個夢想而苦苦追尋，最終他們找到了讓一堆泥砂變成比黃金還貴重的東西的方法。下面我們將談談點石成金的半導體技術(shù)。第二頁，共21頁。什么是半導體？根據(jù)材料的導電性能的強弱，我們把材料分成三類：導體，半導體，絕緣體導體：電導率大于10（u-3）oum/cm的材料，如銅，鋁，銀等絕緣體：電導率小于10(u-9)oum/cm的材料，如玻璃，塑料等半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間的

2、材料，如硅，鍺，硼、碲、銻等 第三頁，共21頁。半導體材料的分類.元素半導體 ：如鍺、硅、硒、硼、碲、銻等 ，現(xiàn)在說的半導體主要指硅，硅就是我們常見的泥沙。在地殼中，硅的含量僅次于氧，高于鋁?；衔锇雽w ：由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導體材料 ，如砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅 等。無定形半導體材料 ：用作半導體的玻璃是一種非晶體無定形半導體材料，分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種 第四頁，共21頁。半導體材料的使用在幾百萬年前，我們的祖先是用鵝卵石。十萬年前，他們開始使用自制工具。五千年前，他們開始使用金屬工具。五百年前，他們開始使用會爆炸的工具。如今，我們使用半導體工

3、具，比如我們常用的電腦，電視，手機，甚至汽車都跟半導體有關(guān)。第五頁，共21頁。我們使用半導體的歷史有人統(tǒng)計，一公斤“芯片”的價值遠遠大于一公斤“黃金”，甚至“白金”。半導體已經(jīng)深深地改變了我們的生活，那我們是從何時開始使用半導體的呢？半導體的使用歷史。第六頁，共21頁。我們使用的半導體實際上是超大規(guī)模集成電路所謂的集成電路第七頁，共21頁。集成電路簡介所謂集成電路,是指把某一單元電路用集成工藝制作在同一基片上,使之具有和單個分開的元器件所制作的電子線路同等或更好的功能 。現(xiàn)有的集成電路,主要是將電阻、電容、二極管、三極管等元器件及其互連線集成制作在單個半導體硅片上的半導體集成電路,又稱為芯片

4、第八頁，共21頁。技術(shù)上質(zhì)的變化-集成電路技術(shù) 它不僅是對使用分立元件的電子產(chǎn)品進行微型化的技術(shù),而且是使整個電子系統(tǒng)的設計、加工工藝、封裝等發(fā)生質(zhì)的進步的新技術(shù)。它著眼于系統(tǒng)集成,大大提高了生產(chǎn)效率,降低了成本,保證了可靠性 第九頁，共21頁。最小加工尺寸從60年代的10微米(1微米=10-6米降到1990年的1微米;集成度(即一定尺寸芯片上的晶體管數(shù))不斷提高,近些年來一直保持每34年翻兩番的趨勢。1995年,在實驗室里已能做到在350mm2的硅片上集成5億個元件,元件最小尺寸0.25微米;生產(chǎn)上己能在150mm2成3000萬個元件,元件最小尺寸達到0.5微米 第十頁，共21頁。集成電路技

5、術(shù)的分類集成電路技術(shù)總的可以分為“設計”和“制造”兩大部分 設計是指半導體芯片的設計技術(shù),以開發(fā)新的功能或使最終產(chǎn)品獲得優(yōu)良的性能價格比,現(xiàn)在一般采用計算機輔助設計 制造：這是我們要重點介紹的）第十一頁，共21頁。半導體工藝- “三超”技術(shù)：第十二頁，共21頁。（一）超凈技術(shù) 即要求嚴格控制工作環(huán)境中的塵埃,做到無污染生產(chǎn)。目前的塵埃顆粒直徑已能控制在0.1微米 也就是常說的超凈廠房，進入廠房要穿超凈服，經(jīng)過三個吸塵門。廠房內(nèi)：0.25工藝下，在0.1微米的塵埃不能超過100級，就是在1立方米空氣中，直徑大于0.1微米的塵埃不能超過100個。現(xiàn)在的要求是1級第十三頁，共21頁。二是超高純度技術(shù) 要求制造過程中所用的材料、氣體和試劑等必須是超純的。目前已能控制的有害雜質(zhì)含量可達到ppb十億分之一)以下 芯片內(nèi)部之間的線很細，芯片很薄，很容易被損壞。芯片不能“REWORK”第十四頁，共21頁。三是超微細加工技術(shù) 通常把最小線寬為微米級或亞微米級的加工技術(shù)統(tǒng)稱為微細加工技術(shù),主要包括晶體生長和薄層生成技術(shù)、微細圖形加工技術(shù)、精密控制摻雜技術(shù)等。決定集成電路集成度的主要因素是這些技術(shù)水平所決定的基片材料拉制的直徑大小和每個元件具有的微小尺寸。第十五頁，共21頁。被郁悶了這么久，也該看看是怎樣加