微电子制造科学与工程2

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1、微电子制造科学与工程TheScienceandEngineeringofMicroelectronicFabrication电子封装技术专业本科课程2009年春季学期电子封装技术专业的主干课程之一本门课程的目的：1、了解电子封装的对象的制造过程、材料和工艺基础2、未来电子封装将向系统封装、圆片封装及三维封装发展，封装与制造之间的技术界限将趋于模糊3、SMT向着高端发展->封装，例如COB等；微电子制造向着低端靠拢-组装，例如多芯片封装、微组装模块课程目标：1、了解半导体集成电路制造的全过程2、掌握单项工艺的基础原理绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn1集

2、成电路的分类半导体集成电路¢以硅、锗、砷化镓等半导体材料为基片，通过氧化、光刻、扩散、注入、淀积等技术制造的器件膜集成电路¢薄膜集成电路：以陶瓷等绝缘材料为基片，通过溅射、淀积等真空技术及光刻技术制造电子器件¢厚膜集成电路：以陶瓷等为绝缘材料为基片，通过印刷、烧结等技术制造电子器件混合集成电路(HybridIC)¢膜集成电路+外贴元件多芯片模块(MultiChipModule)¢在一个封装内有多个半导体集成电路芯片绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn绪论1.集成电路制造工艺过程2.莫尔定律3.过去与未来绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.c

3、n2半导体集成电路绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn半导体集成电路的表面形态头发丝绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn3半导体集成电路的断面结构绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn互连焊盘BumpsPads绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn4微电子制造模式微电子制造科学与技术微电子学微电子封装科学与技术微电子材料科学与技术电子制造专用设备绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn1.集成电路制造工艺过程电路设计中心掩膜制作厂硅原料电路设计CADTapeReticle拉单晶切割晶片投入氧

4、化光阻曝光掩膜投入显影CVD刻号研磨蚀刻金属蒸镀清洗清洗扩散护层沉积晶圆材料厂光阻去除WAT测试集成电路制造厂IC封装厂IC测试厂封装键合切割晶片针测IC测试老化绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn5集成电路芯片设计绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn电路的物理结构绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn6掩膜版由电路设计者提供给制造者绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn光刻工艺过程曝光去除感光胶掩膜显影涂感光胶腐蚀氧化硅片绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn7晶体管制作基本工艺过程Si

5、O2n外延层ppnnnn+衬底n+n+n+一次氧化光刻基区基区硼扩散、氧化光刻发射区Alnnnnppppnnnnn+n+n+n+发射区磷扩散、氧化光刻引线孔蒸镀铝膜刻蚀铝电极绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn电阻三极管铝互连线二极管SiO2p+ppp+n+n+p+n+n+pp+外延层nn+n+n+衬底p-Si绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn82.莫尔定律1964年，莫尔预言在一块芯片上的晶体管大约每隔一年翻一番1975年修正为18个月翻一番绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cnCPU的莫尔定律绪论电子封装技术专业e

6、ptech.hit.edu.cn9芯片的可靠性也在提高应该是百万分之几为单位绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn芯片价格在降低绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn10最早的计算机CharlesBabbage(1791-1871)Thebabbagedifferenceengine(1832)25,000partscost:£17,470绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn第一台电子计算机ENIAC(1945)绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn11第一台通用计算机Univac(1951)绪论电子封装技

7、术专业eptech.hit.edu.cn最快的计算机ProcessorsRmax(GFlops)Rpeak(GFlops)BlueGene131072280600367000绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn12第一只晶体管和第一只集成电路1947年1958年绪论电子封装技术专业eptech.hit.edu.cn课程内容第一章半导体材料¢相图；结晶学与晶体结构；晶体缺陷；直拉法单晶生长；圆片的制备第二章热处理与离子注入¢扩散；热氧化；离子注入；快速热处理第三章图形转移¢光学光刻；光刻胶；非光学光刻技术；刻蚀