半导体制程简介

1、Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,1,Chapter 4晶圓製造和磊晶成長,Hong Xiao, Ph. D. hxiao89hotmail.com,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,2,教學目標,說明為何矽比其他半導體材料更被普遍及採用的兩個理由 列出單晶矽所偏愛的兩種晶向 列出從砂形成矽的基本步驟 敘述CZ法和懸浮帶區法 解釋矽磊晶層沉積的目的 敘述磊晶矽沉積的製程,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,3,晶體結構,非晶態結構 原子排列完全沒有重複的結構 多晶態結構 原子排列有一些重複的結。

2、集成电路版图设计与验证,第三章 半导体制造工艺简介,学习目的,（1）了解晶体管工作原理，特别是MOS管的工作原理 （2）了解集成电路制造工艺 （3）了解COMS工艺流程,主要内容,3.1半导体基础知识 3.2 工艺流程 3.3 工艺集成,3.1半导体基础知识,半导体硅原子结构：4个共价键，比较稳定，没有明显的自由电子。,3.1半导体基础知识,1、半导体能带 禁带带隙介于导体和绝缘体之间 2、半导体载流子 空穴和电子,3.1半导体基础知识,3、半导体分类 N型半导体和P型半导体 掺杂半导体的特点： （1）导电性受掺杂浓度影响。被替代的硅原子数越多，材料的。

3、半导体制程微细化趋势：从 65nm 到 45nm2008-02-251965 年 intel 创始人 moore 提出“随着芯片电路复杂度提升，芯片数目必将增加，每一芯片成本将每年减少一半”的规律之后，半导体微细化制程技术日新月异，结构尺寸从微米推向深亚微米，进而迈入纳米时代。半导体制程微细化趋势也改变了产业的成本结构，10年前 ic 设计产业投入线路设计与掩膜制程的费用，仅占总体成本的 13%，半导体生产制造成本约占 87%。自 2003 年进入深亚微米制程后， ic 线路设计及掩膜成本便大幅提升到 62%。当芯片结构体尺寸小于 100 纳米时，光学光刻技术便面临。

4、半導體製程技術半導體製程技術Introduction to Semiconductor Process Technology許正興許正興國合大學電機工程學系國合大學電機工程學系 Introduction to fabricated Integrated Circuits Semiconductor Material and Device Oxidation and Diffusion Lithographic technology Ion Implementation Etch Technology Thin Film Technology CMP Technology Process Integration CMOS Process電漿製程的應用 化學氣相沉積 蝕刻 物氣相沉積 子佈植 光阻剝除 製程反應室的的乾式清洗電漿是麼? 具有等的正電荷和負電荷的子氣體 確的定義: 電漿就。

5、Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,1,Chapter 2積體電路生產的簡介,Hong Xiao, Ph. D. hxiao89hotmail.com,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,2,目標,定義極解釋良率的重要性 描述無塵室的基本佈局圖. 解釋無塵室協議規範的重要性 列出在積體電路製程的四種基本操作方式 列出至少六種在積體電路生產廠房內的製程區間名稱 解釋晶片封裝的目的 描述標準的打線接合製程與覆晶接合製程,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,3,積體電路生產流程,積體電路生產廠房,金屬。

6、1,图解半导体制程概论（4） 2007年10年07日 17:20:06 作者： 半导体技术,第四章 光电半导体,排版者：tianyu,技术是成功的辅助,爱心是成功的精魂,2007年10月12日21:18,2,光电半导体的体系 我们将使用半导体，将电气信号变换为光信号或反过来将光信号变换为电气信号的器件叫做光电半导体。光电半导体有各种种类。按照功能、动作原理、结构、用途分类，主要的光电半导体可以分为以下几类。,3,光电半导体的体系 发光二极管（LED）的动作原理 LED是放射光的二极管，流通电流的话，将发射可见光或红外线光。 L：Lingt E:Emitting D:Diode 动作原。

7、半導體製程技術半導體製程技術Introduction to Semiconductor Process Technology許正興許正興國合大學電機工程學系國合大學電機工程學系 Introduction to fabricated Integrated Circuits Semiconductor Material and Device Oxidation and Diffusion Lithographic technology Ion Implementation Etch Technology Thin Film Technology CMP Technology Process Integration CMOS Process氧化的氧源 乾式氧化 -高純的氧氣 水蒸氣 氣泡式系統 沖洗式系統 氫和氧 , H2+ O2 H2O 氯源 ,再閘極氧化過程抑制移動的子 無水氯化氫 ,HCl 三氯乙烯 。

8、蕭宏博士,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,1,Chapter 3 半導體基礎原理、元件與製程,Hong Xiao, Ph. D.www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,2,目標,從元素週期表上至少可以認出兩種半導體材料 列出n型和p型的摻雜物 描述一個二極體和一個MOS 電晶體列出在半導體工業所製造的三種晶片 列出至少四種在晶片製造上必備的基本製程,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,3,主題,半導體是什麼? 基本半導體元件 基本積體電路製程,Hong Xiao, Ph. D.,w。

9、半導體製程動畫模擬,By:趙敦華,完成,源極,汲極,閘極,金屬連線,第二層金屬可連至IC腳座,N型井生長,氧化層及閘極生長,源極及波極作用區生長,場氧化層,金屬接觸點,第一層金屬層,絕緣氧化層,VIA接點,第二金屬層,玻璃保護層,完成,源極,汲極,閘極,金屬連線,第二層金屬可連至IC腳座,。

10、Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,1,Chapter 7 電漿的基礎原理,Hong Xiao, Ph. D. hxiao89hotmail.com www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,2,目標,列出至少三種使用電漿的IC製程 列出電漿中重要的三種碰撞 描述平均自由徑 解釋電漿在蝕刻和化學氣相沉積製程的好處 說出至少兩種高密度電漿系統,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,3,討論的主題,什麼是電漿? 為什麼使用電漿? 離子轟擊 電漿製程的應用,Hong Xiao, Ph. D.,w。

11、半導體製程動畫模擬,By:趙敦華,完成,源極,汲極,閘極,金屬連線,第二層金屬可連至IC腳座,N型井生長,氧化層及閘極生長,源極及波極作用區生長,場氧化層,金屬接觸點,第一層金屬層,絕緣氧化層,VIA接點,第二金屬層,玻璃保護層,完成,源極,汲極,閘極,金屬連線,第二層金屬可連至IC腳座,。

12、制程及原理概述半导体工业的制造方法是在硅半导体上制造电子元件(产品包括:动态存储器、静态记亿体、微虚理器等)，而电子元件之完成则由精密复杂的集成电路(Integrated Circuit，简称 IC)所组成；IC 之制作过程是应用芯片氧化层成长、微影技术、蚀刻、清洗、杂质扩散、离子植入及薄膜沉积等技术，所须制程多达二百至三百个步骤。随着电子信息产品朝轻薄短小化的方向发展，半导体制造方法亦朝着高密度及自动化生产的方向前进;而 IC 制造技术的发展趋势，大致仍朝向克服晶圆直径变大，元件线幅缩小，制造步骤增加，制程步骤特殊化以提供更好。

13、TARGET 靶 譯意為靶，一般用在金屬濺鍍(SPUTTERING) 也就是以某種材料，製造成各種形狀，用此靶，當做金屬薄膜濺鍍之來源。 TDDB Time Dependent Dielectric Breakdown 介電質層崩潰的時間依存性 利用介電質崩潰時間(Time to Breakdown)TBD 與外加電場(電壓)的線性模型，作加速測試(Accelerated Test)，對產品( 介電質)壽命(Life Time)作一估算。 TBD e Eox （1） AFe （Eext-Eop） （2） Life TimeT-50*AF （3） TECN Temporary Engineering Change Notice 臨時性製程變更通知 臨時工程變更通知 (ECN)為工程師為了廣泛收集資料，或暫時解。

14、Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,1,Chapter 2積體電路生產的簡介,Hong Xiao, Ph. D. hxiao89hotmail.com,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,2,目標,定義極解釋良率的重要性 描述無塵室的基本佈局圖. 解釋無塵室協議規範的重要性 列出在積體電路製程的四種基本操作方式 列出至少六種在積體電路生產廠房內的製程區間名稱 解釋晶片封裝的目的 描述標準的打線接合製程與覆晶接合製程,Hong Xiao, Ph. D.,www2.austin.cc.tx.us/HongXiao/Book.htm,3,積體電路生產流程,積體電路生產廠房,金屬。

15、Introduction to IC Manufacturing,Outline,Introduction Integrated Circuit and Its Application How is IC made?,一种相移振荡器 （1.3 MHz) Ge 衬底，晶体管及电阻、电容全部由Ge制成 (面积约11.1x1.6mm2) 扩散工艺形成晶体管 黑蜡掩蔽腐蚀形成Tr台面结构 用细导线互连 证明半导体材料不仅可用于制造分 立器件，而且可以制造整个电子电 路,1958.9.12 J. Kilby 研制成功第一个半导体集成电路 -“Solid Circuit”,J. Kilby的发明“固体电路”,Kilby和他1958,7,24的设计,Migration of Electronics Manufacturing,From inception, electro。

16、Semiconductor Devices and physicsSemiconductor Devices and physics许正兴国立联合大学电机工程学系1. Crystal Structure of Solids2. Quantum Theory of Solids3. Semiconductor in Equilibrium and Carrier Transport phenomena4. PN Junction and Metal-Semiconductor5. BJT6. MOSFET7. Optical Device第一个电晶体 ATT贝尔实验室 1947第一个单晶锗 1952第一个单晶矽 1954第一个积体电路元件 德州仪器 1958第一个矽积体电路晶片 费尔查德照相机公司 1961第一个电晶体贝尔实验室 1947约翰?巴定，威廉?肖克莱和 华特? 布莱登第一个电。

17、半导体制程简介,芯片是如何制作出来的,基本过程,晶园制作 Wafer Creation 芯片制作 Chip Creation 后封装 Chip Packaging,第1部分 晶园制作,1.1 多晶生成,Poly Silicon Creation 1 目前半导体制程所使用的主要原料就是晶园(Wafer)，它的主要成分为硅(Si)。 富含硅的物质非常普遍，就是沙子(Sand)，它的主要成分为二氧化硅(SiO2)。 沙子经过初步的提炼，获得具有一定纯度的硅，再经过一些步骤提高硅的纯度，半导体制程所使用的硅需要非常高的纯度。 接着就是生成多晶硅(Poly Silicon)。,Poly Silicon Creation 2 采用一种叫做Trichlorosila。

18、第十三章 新興製造技術,13-1 半導體製程簡介 13-2 微細製造簡介 13-3 其他製造技術,總目次,一、概述,材料以導電能力，可以分為,1.半導體、電路與積體電路,(1)導體,(2)半導體,(3)絕緣體,回目次,課本P.268,一、概述,導電能力介於導體和絕緣體之間的材料，就稱之為半導體。,(1)半導體：,半導體材料主要有鍺、矽及砷化鎵。,矽的優點：,a.原料便宜,b.耐高溫,c.表面易形成絕緣的二氧化矽,矽為現今主要的半導體材料！,回目次,課本P.268,一、概述,半導體產品，如圖所示。,(1)半導體：,回目次,課本P.268,一、概述,砷化鎵適用於製作雷射二極體及發光。

19、半导体制程简介微机电制作技术，尤其是最大宗以硅半导体为基础的微细加工技术(silicon- based micromachining)，原本就肇源于半导体组件的制程技术，所以必须先介绍清楚这类制程，以免沦于夏虫语冰的窘态。一、洁净室 一般的机械加工是不需要洁净室(clean room)的，因为加工分辨率在数十微米以上，远比日常环境的微尘颗粒为大。但进入半导体组件或微细加工的世界，空间单位都是以微米计算，因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上，便有可能影响到其上精密导线布局的样式，造成电性短路或断路的严重后果。 为此，所有半导体制程设备，。