ICIC产业链的分工产业链的分工设计设计制造制造封装封装目前微电子产业已逐渐演变为设计,制造和封装三个相对独立的产业。IC制作http://www.river.com.tw0IC制造技术•1、晶片制备•2、掩模板制备•3、晶片加工InitialoxSisubstrateInitialoxSisubstratePRDiffmodulePHOTOmoduleETCHmoduleInioxSisubPRThinfilmmoduleInioxSisubDiff,PHOTO,ETCH,T/FICcrosssectionWATWaferSortingChipCutting初始晶片(primarywafer)BondingPackagingFinalTestIC制造过程IC內部结构导电电路绝缘层硅底材元件结构內连导线架构FieldOxideFieldOxideSource/DrainRegionsGateOxideNPN双极型晶体管(三极管)第一块ICMOS结构0.1晶片制备•1、材料提纯(硅棒提纯)•2、晶体生长(晶棒制备)•3、切割(切成晶片)•4、研磨(机械磨片、化学机械抛光CMP)•5、晶片评估(检查)0.1.1材料提纯(硅棒提纯)•提纯原理:盐水结冰后,冰中盐的含量较低==〉在液态硅(熔区)中,杂质浓度大些•提纯方法:区域精炼法•液态物质降温到凝固点以下,有些原子/分子会趋于固体结构的排列,形成较小的核心(晶粒),控制晶粒取向,可得到单晶结构的半导体。•例如:8’晶片的晶棒重达200kg,需要3天时间来生长0.1.2晶棒生长——直拉法0.1.3切割(切成晶片)•锯切头尾→检查定向性和电阻率等→切割晶片•晶片厚约50μm0.2掩模板制备•特殊的石英玻璃上,涂敷一层能吸收紫外线的鉻层(氧化鉻或氧化铁),再用光刻法制造•光刻主要步骤1.涂胶2.曝光3.显影4.显影蚀刻光刻工艺掩模板应用举例:光刻开窗0.3晶片加工•主要步骤:1.氧化2.开窗3.掺杂4.金属膜形成5.掺杂沉积6.钝化0.3.1氧化•氧化膜(SiO2、SiNH)的作用:1.保护:如,钝化层(密度高、非常硬)2.掺杂阻挡:阻挡扩散,实现选择性掺杂3.绝缘:如,隔离氧化层4.介质:电容介质、MOS的绝缘栅5.晶片不变形:与Si晶片的热膨胀系数很接近,在高温氧化、掺杂、扩散等公益中,晶片不会因热胀冷缩而产生弯曲氧化•氧化方法:溅射法、真空蒸发法、CVD、热氧化法等•例:•干氧化法:Si+O2=SiO2(均匀性好)•湿氧化法:Si+O2=SiO2(生长速度快)Si+2H2O=SiO2+H20.3.2开窗0.3.3掺杂(扩散)•扩散原理1.杂质原子在高温(1000-1200度)下从硅晶片表面的高浓度区向衬底内部的低浓度区逐渐扩散。2.扩散浓度与温度有关:(1000-1200度扩散快)0.3.4扩散•扩散步骤:1、预扩散(淀积)恒定表面源扩散(扩散过程中,硅片的表面杂质浓度不变),温度...