集成电路基本概念正规版资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,集成电路(jchng-dinl)基本概念,第一页，共21页。,1.,晶圆,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料。,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展(fzhn)出12英寸甚至更大规格.晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高.,第二页，共21页。,2.,多晶硅,多晶硅只是一种无定形硅，这是由于多晶硅生长(shngzhng)在二氧化硅层之上，从而无法形成单晶体。,由于多晶硅是用作导体的，因此无定形性无关重要。,为了减小这层多晶硅的电阻率，通常要进行额外的注入，以产生每方块几十欧姆的薄层电容。,第三页，共21页。,薄层(bo cn)电阻R,IC制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为(chn wi)前工序,这是IC制造的最要害技术;,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展(fzhn)出12英寸甚至更大规格.,“等离子体”刻蚀：用等离子体轰击晶片（精确度高）,器件(qjin)隔离（续）,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料。,PN结隔离(gl)：阱和衬底，MOS管衬底和源漏间的隔离(gl)。,:电阻率，t:厚度 这两个参数都由工艺(gngy)决定，版图设计者无法改变,晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为(chn wi)后工序.,指IC生产工艺可达到(d do)的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料。,防止(fngzh)同一衬底或阱区中寄生MOS管的导通,掺杂(chn z)半导体,IC制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为(chn wi)前工序,这是IC制造的最要害技术;,PN结隔离(gl)：阱和衬底，MOS管衬底和源漏间的隔离(gl)。,多晶硅只是一种无定形硅，这是由于多晶硅生长(shngzhng)在二氧化硅层之上，从而无法形成单晶体。,3.,本征半导体,在纯半导体单晶中，导带中电子全部(qunb)来自于价带中电子的热激发，称之为本征半导体。,第四页，共21页。,4.掺杂(chn z)半导体,掺入施主杂质（如磷、砷等）后的硅称为N型材料，其中有大量(dling)过剩电子；,掺入受主杂质（如硼）后的硅称为P型材料，其中有大量(dling)过剩空穴。,轻掺杂一般用-后缀，如n-,p-;重掺杂用+后缀，如n+,p+。,第五页，共21页。,5.薄层(bo cn)电阻R,R/t,:电阻率，t:厚度 这两个参数都由工艺(gngy)决定，版图设计者无法改变,R R*(L/W),第六页，共21页。,6.,光刻,IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路.,与每一层的光刻相关的流程都需要一块掩模板(mbn)和三道工序：,在晶片上涂上光刻胶,对准掩模板(mbn)并进行曝光,刻蚀曝光后的光刻胶,第七页，共21页。,光刻步骤(bzhu),第八页，共21页。,7.氧化(ynghu),二氧化硅是将裸露的硅片放在1000左右的氧化气氛（如氧气）中“生长”而成的。,其生长速度取决于气氛的类型和压强、生长的温度以及(yj)硅片的掺杂浓度。,例：场氧化层，栅氧化层,第九页，共21页。,8.,离子注入,离子注入是通过将杂质原子加速变为高能离子束，再用其轰击(hngj)晶片表面而使杂质注入无掩模区域而实现的。它最常用的掺杂方法。,第十页，共21页。,9.,淀积和刻蚀,淀积：多晶硅、隔离互连层的绝缘材料以及作为互连的金属层等都需要(xyo)淀积。如：用化学气相淀积（CVD）生长多晶硅。,刻蚀：除去层中不用区域的方法。,“湿法”刻蚀：将硅片置于化学溶液中腐蚀（精确度低）,“等离子体”刻蚀：用等离子体轰击晶片（精确度高）,反应离子刻蚀（RIE）：用反应气体中产生的离子轰击晶片,第十一页，共21页。,10.器件(qjin)隔离,场氧和场注入：,防止(fngzh)同一衬底或阱区中寄生MOS管的导通,第十二页，共21页。,场氧,第十三页，共21页。,场注入（沟道(u do)阻断注入）,第十四页，共21页。,器件(qjin)隔离（续）,PN结隔离(gl)：阱和衬底，MOS管衬底和源漏间的隔离(gl)。,P衬底接最低电位，N阱接最高电位,PMOS的衬底为最高电位，NMOS的衬底为最低电位。,第十五页，共21页。,PN结隔离(gl),第十六页，共21页。,防止(fngzh)同一衬底或阱区中寄生MOS管的导通,场注入（沟道(u do)阻断注入）,掺入受主杂质（如硼）后的硅称为P型材料，其中有大量(dling)过剩空穴。,为了减小这层多晶硅的电阻率，通常要进行额外的注入，以产生每方块几十欧姆的薄层电容。,PN结隔离(gl)：阱和衬底，MOS管衬底和源漏间的隔离(gl)。,器件(qjin)隔离（续）,晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高.,掺杂(chn z)半导体,器件(qjin)隔离（续）,IC制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为(chn wi)前工序,这是IC制造的最要害技术;,如：用化学气相淀积（CVD）生长多晶硅。,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展(fzhn)出12英寸甚至更大规格.,掺入施主杂质（如磷、砷等）后的硅称为N型材料，其中有大量(dling)过剩电子；,R R*(L/W),在纯半导体单晶中，导带中电子全部(qunb)来自于价带中电子的热激发，称之为本征半导体。,在纯半导体单晶中，导带中电子全部(qunb)来自于价带中电子的热激发，称之为本征半导体。,11.,有源区,MOS管中源、漏（以及它们(t men)之间的薄氧化层栅区），和用于连接衬底和阱区的P+,N+接触区。,第十七页，共21页。,12.,线宽,指IC生产工艺可达到(d do)的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元,1微米微未微米微米等,第十八页，共21页。,13.前、后工序(gngx),IC制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为(chn wi)前工序,这是IC制造的最要害技术;,晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为(chn wi)后工序.,第十九页，共21页。,14.,封装,指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它(qt)器件连接.,第二十页，共21页。,第二十一页，共21页。,