微電子技術(shù)與其應(yīng)用

微電子技術(shù)與其應(yīng)用第一頁，共20頁。微電子和微電子技術(shù)微電子微型的電子電路微電子技術(shù)微型電子電路技術(shù)

第二頁，共20頁。半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體

集成電路半導(dǎo)體及其基本特性當(dāng)半導(dǎo)體中的雜質(zhì)含量很高時，電導(dǎo)率很高，呈現(xiàn)一定的金屬性；純凈半導(dǎo)體在低溫下的電導(dǎo)率很低，呈現(xiàn)出絕緣性。

第三頁，共20頁。半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體

集成電路集成電路中的基本元件結(jié)構(gòu)陰極陽極集電極基極發(fā)射極源極柵極漏極

NPNPN+N+

金屬N+

P型襯底P型襯底P型襯底P型阱

PN結(jié)二極管NPN晶體管nMOS晶體管第四頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)雙極集成電路工藝

砷注入SiO2SiO2

p_si襯底

（a）埋層制備第五頁，共20頁。半導(dǎo)體和半導(dǎo)體集成電路雙極集成電路工藝

N外延層P襯底N+

埋層(b)外延層制備第六頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)雙極集成電路工藝光致抗蝕劑鈍化層N外延層

N+

P

（c）隔離區(qū)窗口制備第七頁，共20頁。半導(dǎo)體和半導(dǎo)體集成電路雙極集成電路工藝溝道隔斷區(qū)硼離子注入

NN

N+

P

(d)氧化物隔離區(qū)制備(1)第八頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)雙極集成電路工藝

NNSiO2P+N+P+

溝道隔斷區(qū)P

(e)氧化物隔離區(qū)制備(2)

第九頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)雙極集成電路工藝基區(qū)硼離子注入

光致抗蝕劑

NSiO2

P基區(qū)P+

N+埋層

(f)基區(qū)制備

第十頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)雙極集成電路工藝光致抗蝕劑

SiO2…

P+

N+埋層

(g)基區(qū)引線孔制備

第十一頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)雙極集成電路工藝砷離子注入發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)埋層N+集電區(qū)

(h)發(fā)射區(qū)制備第十二頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)集成電路工藝技術(shù)主要包括:1、原始硅片工藝硅單晶拉制到最終形成作為IC襯底和有源區(qū)的硅片的一整套工藝技術(shù)。2、摻雜工藝包括各種擴散摻雜和離子注入摻雜技術(shù)。

第十三頁，共20頁。半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)集成電路工藝技術(shù)主要包括:3、微細圖形加工工藝包括圖形的復(fù)印和刻蝕轉(zhuǎn)移兩個方面。4、介質(zhì)薄膜工藝包括各種熱生長技術(shù)和各種CVD技術(shù)。5、金屬薄膜工藝包括真空蒸發(fā)技術(shù)、濺射技術(shù)和CVD技術(shù)。第十四頁，共20頁。微電子技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀1948年BELL實驗室發(fā)明第一只晶體管——微電子技術(shù)第一個里程碑；1959年硅平面工藝的發(fā)展和集成電路的發(fā)明——微電子技術(shù)第二個里程碑；1971年微機的問世——微電子技術(shù)第三個里程碑。第十五頁，共20頁。微電子技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀大規(guī)模集成電路的集成度是微電子技術(shù)的重要標(biāo)志；摩爾定律：18個月集成度翻一番；集成電路的制造技術(shù)已經(jīng)從1μm，發(fā)展到了今天的0.25μm、0.18μm，而0.15μm和0.13μm的大生產(chǎn)技術(shù)也已經(jīng)完成開發(fā)；單晶片的尺寸已經(jīng)從原來的5英寸發(fā)展到了今天的8英寸、12英寸。第十六頁，共20頁。微電子技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀計算機輔助設(shè)計集成電路；計算機輔助制造集成電路；計算機輔助測試集成電路；集成電路生產(chǎn)過程中的計算機管理。第十七頁，共20頁。微電子技術(shù)應(yīng)用微電子無處不在：美國每年由計算機完成的工作量超過4000億人年的手工工作量；日本每個家庭平均擁有100個芯片（微電子）；公共汽車IC卡、銀行儲蓄卡和信用卡、小區(qū)智能卡、電子手表、語言賀卡和玩具