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1、集成电路基本概念本讲稿第一页，共二十一页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.本讲稿第二页，共二十一页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。本讲稿第三页，共二十一页3.本征半导体在纯半导体单晶中，导带中电子全部来自于价带中电子
2、的热激发，称之为本征半导体。本讲稿第四页，共二十一页4.掺杂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，其中有大量过剩空穴。轻掺杂一般用-后缀，如n-,p-;重掺杂用+后缀，如n+,p+。本讲稿第五页，共二十一页5.薄层电阻RR/t:电阻率，t:厚度 这两个参数都由工艺决定，版图设计者无法改变R R*(L/W)本讲稿第六页，共二十一页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和三道工序：在晶片上涂上光刻胶对准掩模板并进行曝光刻蚀曝光后的光刻胶本讲稿第七页，共二十一页光刻
3、步骤本讲稿第八页，共二十一页7.氧化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、生长的温度以及硅片的掺杂浓度。例：场氧化层，栅氧化层本讲稿第九页，共二十一页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。本讲稿第十页，共二十一页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
4、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本讲稿第十一页，共二十一页10.器件隔离场氧和场注入：防止同一衬底或阱区中寄生MOS管的导通本讲稿第十二页，共二十一页场氧本讲稿第十三页，共二十一页场注入（沟道阻断注入）本讲稿第十四页，共二十一页器件隔离（续）PN结隔离：阱和衬底，MOS管衬底和源漏间的隔离。lP衬底接最低电位，N阱接最高电位lPMOS的衬底为最高电位，NMOS的衬底为最低电位。本讲稿第十五页，共二十一页PN结隔离本讲稿第十六页，共二十一页11.有源区MOS管中源、漏（以及它们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。本讲稿第十七页，共二十一页12.线宽指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,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/0.6微未/0.35微米/0.25/0.18/0.13/0.09/0.065微米等本讲稿第十八页，共二十一页13.前、后工序IC制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序.本讲稿第十九页，共二十一页14.封装指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接.本讲稿第二十页，共二十一页本讲稿第二十一页，共二十一页