集成电路制造工艺集成电路制造工艺合肥工业大学合肥工业大学微电子学:Microelectronics微电子学——微型电子学核心——集成电路关键词:氧化,扩散,光刻,刻蚀,离子注入;MOSFET关键词Oxidation;Photolithography;Diffusion;IonImplantation;CVD;Package.集成电路:IntegratedCircuit,缩写IC通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互连,“集成”在一块半导体单晶片(如硅或砷化镓)上,封装在一个外壳内,执行特定电路或系统功能封装好的集成电路集成电路集成电路•集成电路的内部电路VddABOut硅单晶片与加工好的硅片WAT:waferacceptanceTest(晶片验收测试)集成电路设计与制造的主要流程框架设计芯片检测单晶、外延材料掩膜版芯片制造过程封装测试系统需求集成电路的设计过程:设计创意+仿真验证集成电路芯片设计过程框架From吉利久教授是功能要求行为设计(VHDL)行为仿真综合、优化——网表时序仿真布局布线——版图后仿真否是否否是Singoff—设计业——制造业—芯片制造过程由氧化、淀积、离子注入或蒸发形成新的薄膜或膜层曝光刻蚀硅片测试和封装用掩膜版重复20-30次集成电路芯片的显微照片Vsspoly栅Vdd布线通道参考孔有源区N+P+集成电路的内部单元集成电路的内部单元((俯视图俯视图))沟道长度为沟道长度为0.150.15微米的晶体管微米的晶体管栅长为栅长为9090纳米的栅图形照片纳米的栅图形照片50m100m头发丝粗细30m1m1m(晶体管的大小)30~50m(皮肤细胞的大小)90年代生产的集成电路中晶体管大小与人类头发丝粗细、皮肤细胞大小的比较特征尺寸沟道长度N沟道MOS晶体管CMOS集成电路(互补型MOS集成电路):目前应用最为广泛的一种集成电路,约占集成电路总数的95%以上。n型MOS管p掺杂半导体衬底nn导体绝缘体漏极栅极源极耗尽型电路符号栅极源极漏极衬底增强型电路符号栅极源极漏极衬底p型MOS管n掺杂半导体衬底pp导体绝缘体漏极栅极源极栅极源极漏极衬底栅极源极漏极衬底耗尽型电路符号增强型电路符号CMOS反相器电路图它由一个NMOS晶体管和PMOS晶体管配对构成,两个器件的漏极相连作为输出,栅极相连作为输入。NMOS晶体管的衬底与它的源极相连并接地,PMOS晶体管的衬底与它的源极相连并接电源。PMOS管工艺CMOS管工艺CMOS制造流程场区PMOS有源区NMOS有源区场区场区N+P+N-SiSubP-SiN+P+SSGDDG集成电路制造工艺图形转换:将设计在掩膜版(类似于照相...