集成电路制造技术_绪论.ppt - 微电子学院微电子实验教学中心- 西安 ...

《集成电路制造技术_绪论.ppt - 微电子学院微电子实验教学中心- 西安 ...》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、集成电路制造技术主讲：毛维mwxidian@126.com西安电子科技大学微电子学院一、集成电路技术发展历史一些关键的半导体、微电子、集成电路技术（工艺）1918年柴可拉斯基晶体生长技术--CZ法/直拉法，Czochralski,Si单晶生长绪论CZSiliconcrystalgrowth–dismountinga200mmcrystalfromthepullerThewholeSicrystalisheldbytheseedcrystalCZ=Czochralski一、集成电路技术发展历史1925年布里吉曼晶体生长技术，Bridgman，

2、GaAs及化合物半导体晶体生长1947年第一只晶体管（点接触式），Shockley、Bardeen、Brattain（Bell实验室）一、集成电路技术发展历史第一只点接触Ge晶体管一、集成电路技术发展历史点接触晶体管1947年贝尔实验室发明；当时对原理不清楚，可属于pnp结构。n-Ge金属丝+e_c电极b金属丝第一只晶体管的发明者及1956年诺贝尔物理学奖获得者肖克莱(WilliamShockley)1910—1989巴丁(JohnBardeen)1908—1991布拉顿(WalterBrattain)1902—1987第一只晶体管的发明者

3、及1956年诺贝尔物理学奖获得者一、集成电路技术发展历史1949pn结,Shockley1952Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体,Welker1952扩散,Pfann1954第一个硅晶体管，Teal1957光刻胶,Andrus1957氧化物掩蔽层，Frosch和Derrick一、集成电路技术发展历史1957CVD（化学气相淀积）外延晶体生长技术—薄膜，Sheftal、Kokorish及Krasilov,改善器件性能、制造新颖器件1957异质结双极晶体管（HBT）,Kroemer（2000年诺贝尔物理奖）1958离子注入,Shockley1959第一个（

4、混合）集成电路,Kilby（2000年诺贝尔物理奖）,由Ge单晶制作--1个BJT、3个电阻、1个电容1959第一个单片集成电路,FireChild公司的Noyce,6个器件的触发器。第一个（混合）集成电路及其发明者Kilby第一个单片集成电路及其发明者Noyce一、集成电路技术发展历史1960平面化工艺，SiO2层（光刻）→窗口（扩散）→pn结1960第一个MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)，Kahang及Atalla1962制造出包含12个晶体管的小规模集成电路1963CMOS(互补型金属-氧化物-半导体场效应晶体管)，W

5、anlass及萨支唐，逻辑电路1967DRAM(动态随机存储器)，Dennard1969多晶硅自对准栅极，Kerwin，有效降低寄生效应一、集成电路技术发展历史1969MOCVD（金属有机化学气相淀积），Manasevit及Simpson，GaAs外延1971干法刻蚀，Irving，CF4-O21971分子束外延（MBE），极薄薄膜（原子级）、精确控制,CHO等1971微处理器（Intel4004,3mmX4mm，含2300个MOS管，10μm工艺），Hoff一、集成电路技术发展历史1982沟槽隔离，Rung，隔离CMOS（取代其它的绝缘技

6、术）1989化学机械抛光，Davari，各层介电层全面平坦化（的关键）1993铜布线，铝在大电流下有严重的电迁移现象1999年的0.18微米工艺、2001年的0.13微米、2003年的90纳米（0.09微米），2005年的65纳米（0.065微米）1960´s的25mm(1英寸），1970´s的51mm(2英寸），1980´s的100mm(4英寸），1990´s的200mm(8英寸），2000的300mm(12英寸），现在400mm(16英寸)二、集成电路技术发展的规律与趋势Drs.G.Moore&S.M.Sze微电子技术的进步国际半导体

7、技术路线图ITRS（InternationalTechnologyRoadmapforSemiconductor）由美国半导体工业协会（SIA）制定按此蓝图，到2018年，MOS器件的栅长将缩小到10nm,电学沟道长度仅为7nm，单个芯片上的晶体管数量将达到1011(1000亿）以上。国际半导体技术路线图等比例缩小(Scaling-down)定律1974年由Dennard基本指导思想是：保持MOS器件内部电场不变：恒定电场规律，简称CE律等比例缩小器件的纵向、横向尺寸，以增加跨导和减少负载电容，提高集成电路的性能电源电压也要缩小相同的倍数恒

8、定电场规律漏源电流方程：由于VDS、(VGS-VTH)、W、L、tox均缩小了倍，Cox增大了倍，因此，IDS缩小倍。门延迟时间tpd为：其中VDS、IDS、CL均缩小了