集成电路设计与制造工艺概述PPT课件下载推荐.ppt

1、这里所说的工艺条件包含源的种类、温度、时间、流量、注入剂量和能量、工艺参数及检测手段等内容。反向设计（也称逆向设计）的设计流程为：第一步，提取横向尺寸。主要内容：打开封装放大、照相提取复合版图，拼复合版图提取电路图、器件尺寸和设计规则电路模拟、验证所提取的电路画版图。第二步，提取纵向尺寸。用扫描电镜等提取氧化层厚度、金属膜厚度、多晶硅厚度、结深、基区宽度等纵向尺寸和纵向杂质分布。第三步，测试产品的电学参数。电学参数包括开启电压、薄膜电阻、放大倍数、特征频率等。逆向设计在提取纵向尺寸和测试产品的电学参数的基础上确定工艺参数，制订工艺条件和工艺流程。根据设计内容不同分类04020103逻辑设计电路

2、设计工艺设计版图设计版图与制版版图与制版版图与制版版图与制版 设设设设计计计计与与与与工工工工艺艺艺艺制制制制造造造造之之之之间间间间的的的的接接接接口口口口是是是是版版版版图图图图。版版版版图图图图是是是是一一一一组组组组相相相相互互互互套套套套合合合合的的的的图图图图形形形形，各各各各层层层层版版版版图图图图相相相相应应应应于于于于不不不不同同同同的的的的工工工工艺艺艺艺步步步步骤骤骤骤，每每每每一一一一层层层层版版版版图图图图用用用用不不不不同同同同的的的的图图图图案案案案来来来来表表表表示示示示。版版版版图图图图与与与与所所所所采采采采用用用用的的的的制制制制备备备备工工工工艺艺艺艺紧

3、密相关。紧密相关。制制制制版版版版的的的的目目目目的的的的就就就就是是是是产产产产生生生生一一一一套套套套分分分分层层层层的的的的版版版版图图图图掩掩掩掩模模模模，为为为为将将将将来来来来进行图形转移，即将设计的版图转移到硅片上去做准备。进行图形转移，即将设计的版图转移到硅片上去做准备。版图与棍图版图与棍图图图图图4.6.1 4.6.1 棍图与版图的关系棍图与版图的关系棍图与版图的关系棍图与版图的关系（a a）电路图）电路图）电路图）电路图（b b）一种棍图）一种棍图）一种棍图）一种棍图（c c）另一种棍图）另一种棍图）另一种棍图）另一种棍图 NMOS NMOS晶体管版图晶体管版图晶体管版图晶

4、体管版图 N N阱工艺阱工艺阱工艺阱工艺CMOSCMOS反相器版图反相器版图反相器版图反相器版图版图设计规则版图设计规则版图设计规则版图设计规则在在在在版版版版图图图图设设设设计计计计中中中中，要要要要遵遵遵遵守守守守版版版版图图图图设设设设计计计计规规规规则则则则。所所所所谓谓谓谓版版版版图图图图设设设设计计计计规规规规则则则则，是是是是指指指指为为为为了了了了保保保保证证证证电电电电路路路路的的的的功功功功能能能能和和和和一一一一定定定定的的的的成成成成品品品品率率率率而而而而提提提提出出出出的的的的一一一一组组组组最最最最小小小小尺尺尺尺寸寸寸寸，如如如如最小线宽、最小可开孔、线条间的最

5、小间距、最小套刻间距最小线宽、最小可开孔、线条间的最小间距、最小套刻间距最小线宽、最小可开孔、线条间的最小间距、最小套刻间距最小线宽、最小可开孔、线条间的最小间距、最小套刻间距等。等。设设设设计计计计规规规规则则则则是是是是集集集集成成成成电电电电路路路路设设设设计计计计与与与与制制制制造造造造的的的的桥桥桥桥梁梁梁梁。如如如如何何何何向向向向电电电电路路路路设设设设计计计计及及及及版版版版图图图图设设设设计计计计工工工工程程程程师师师师精精精精确确确确说说说说明明明明工工工工艺艺艺艺线线线线的的的的加加加加工工工工能能能能力力力力，就就就就是是是是设设设设计计计计规规规规则则则则描描描描述述

6、述述的的的的内内内内容容容容。这这这这些些些些规规规规定定定定是是是是以以以以掩掩掩掩膜膜膜膜版版版版各各各各层层层层几几几几何何何何图图图图形形形形的的的的宽宽宽宽度度度度、间间间间距距距距及及及及重重重重叠叠叠叠量量量量等最小容许值的形式出现的。等最小容许值的形式出现的。设设设设计计计计规规规规则则则则本本本本身身身身并并并并不不不不代代代代表表表表光光光光刻刻刻刻、化化化化学学学学腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、对对对对准准准准容容容容差差差差的的的的极极极极限限限限尺尺尺尺寸寸寸寸，它它它它所所所所代代代代表表表表的的的的是是是是容容容容差差差差的的的的要要要要求求求求。考考考考虑虑虑虑器器器器件件

7、件件在在在在正正正正常常常常工工工工作作作作的的的的条条条条件件件件下下下下，根根根根据据据据实实实实际际际际工工工工艺艺艺艺水水水水平平平平（包包包包括括括括光光光光刻刻刻刻特特特特性性性性、刻刻刻刻蚀蚀蚀蚀能能能能力力力力、对对对对准准准准容容容容差差差差等等等等）和和和和成成成成品品品品率率率率要要要要求求求求，给给给给出出出出的的的的一一一一组组组组同同同同一一一一工工工工艺艺艺艺层层层层及及及及不不不不同同同同工工工工艺艺艺艺层层层层之之之之间间间间几几几几何何何何尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的限限限限制制制制，主主主主要要要要包包包包括括括括线线线线宽宽宽宽、间间间间距距距距、覆覆覆覆盖

8、盖盖盖、露露露露头头头头、凹凹凹凹口口口口、面面面面积积积积等等等等规规规规则则则则，分分分分别别别别给给给给出出出出它它它它们们们们的的的的最最最最小小小小值值值值，以以以以防防防防止止止止掩掩掩掩膜膜膜膜图图图图形形形形的的的的断断断断裂裂裂裂、连连连连接接接接和和和和一一一一些些些些不不不不良良良良物物物物理理理理效应的出现。效应的出现。二、集成电路制造基本工艺指在晶圆表面形成薄膜的加工工艺。这些薄膜可以是绝缘体、半导体或导体。它们由不同材料组成，是使用多种工艺生产或淀积的。掺杂就是用人为的方法，将所需要的杂质，以一定的方式掺入到半导体基片规定的区域内，并达到规定的数量和符合要求的分布。

9、集成电路中的光刻是把掩模版上的图形转换到硅片表面上的一种工艺。热处理是简单地将晶圆加热和冷却来达到特定结果的工艺过程。热处理过程中晶圆上没有增加或减去任何物质，另外，会有一些污染物和水汽从晶圆上蒸发。薄膜制备光刻光刻掺杂掺杂热处理热处理1.薄膜制备在半导体器件中广泛使用各种薄膜，例如：作为器件工作区的外延薄膜；实现定域工艺的掩蔽膜；起表面保护、钝化和隔离作用的绝缘介质薄膜；作为电极引线和栅电极的金属及多晶硅薄膜等。1.薄膜制备制作薄膜的材料很多：半导体材料如硅和砷化镓；金属材料有金和铝；无机绝缘材料二氧化硅、磷硅玻璃、氮化硅、三氧化二铝；半绝缘材料多晶硅和非晶硅等。此外，还有目前已用于生产并有

10、着广泛前途的聚酰亚胺类有机绝缘树脂材料等。制备这些薄膜的方法很多，概括起来可分为间接生长（如气相外延、热氧化和化学气相淀积）和直接生长（如真空蒸发、溅射和涂敷等）两类。金属化工艺金属化工艺金属化工艺金属化工艺 金金金金属属属属化化化化工工工工艺艺艺艺主主主主要要要要是是是是完完完完成成成成电电电电极极极极、焊焊焊焊盘盘盘盘和和和和互互互互连连连连线线线线的的的的制制制制备备备备。用用用用于于于于金金金金属属属属化化化化工工工工艺艺艺艺的的的的材材材材料料料料有有有有金金金金属属属属铝铝铝铝、铝铝铝铝-硅硅硅硅合合合合金金金金、铝铝铝铝-铜铜铜铜合合合合金金金金，重重重重掺掺掺掺杂杂杂杂多多多多

11、晶晶晶晶硅硅硅硅和和和和难难难难熔熔熔熔金金金金属属属属硅硅硅硅化化化化物物物物等等等等。金金金金属属属属化化化化工工工工艺艺艺艺是是是是一一一一种种种种物物物物理理理理气气气气相相相相淀淀淀淀积积积积，需需需需要要要要在在在在高高高高真真真真空空空空系系系系统统统统中中中中进进进进行行行行，常常常常用用用用的的的的方法有真空蒸发法和溅射法。方法有真空蒸发法和溅射法。（a a）淀积一层金属铝）淀积一层金属铝）淀积一层金属铝）淀积一层金属铝（b b）刻蚀不需要的铝）刻蚀不需要的铝）刻蚀不需要的铝）刻蚀不需要的铝金属化工艺金属化工艺金属化工艺金属化工艺氧化工艺氧化工艺氧化工艺氧化工艺 氧氧氧氧化化

12、化化工工工工艺艺艺艺就就就就是是是是制制制制备备备备二二二二氧氧氧氧化化化化硅硅硅硅（SiO2SiO2）层层层层。二二二二氧氧氧氧化化化化硅硅硅硅是是是是一一一一种种种种十十十十分分分分理理理理想想想想的的的的电电电电绝绝绝绝缘缘缘缘材材材材料料料料，它它它它的的的的化化化化学学学学性性性性质质质质非非非非常常常常稳稳稳稳定定定定，室室室室温温温温下下下下它它它它只只只只与与与与氢氢氢氢氟氟氟氟酸酸酸酸发发发发生生生生化化化化学学学学反反反反应应应应。它它它它在在在在集集集集成成成成电电电电路路路路加加加加工工工工工工工工艺艺艺艺中中中中有有有有许许许许多多多多作作作作用用用用，（1 1）在在

13、在在MOSMOS电电电电路路路路中中中中作作作作为为为为MOSMOS器器器器件件件件的的的的绝绝绝绝缘缘缘缘栅栅栅栅介介介介质质质质，是是是是MOSMOS器器器器件件件件的的的的组组组组成成成成部部部部分分分分；（2 2）扩扩扩扩散散散散时时时时的的的的掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽层层层层，离离离离子子子子注注注注入入入入的的的的阻阻阻阻挡挡挡挡层层层层（有有有有时时时时与与与与光光光光刻刻刻刻胶胶胶胶、Si3N4Si3N4层层层层一一一一起起起起使使使使用用用用）；（3 3）作作作作为为为为集集集集成成成成电电电电路路路路的的的的隔隔隔隔离离离离介介介介质质质质材材材材料料料料；（4 4）作作作作为为为

14、为电电电电容容容容器器器器的的的的绝绝绝绝缘缘缘缘介介介介质质质质材材材材料料料料；（5 5）作作作作为为为为多多多多层层层层金金金金属属属属互互互互连连连连层层层层之之之之间间间间的的的的介介介介质质质质材材材材料料料料；（6 6）作作作作为为为为对对对对器器器器件件件件和和和和电电电电路路路路进进进进行行行行钝钝钝钝化化化化的的的的钝钝钝钝化化化化层层层层材材材材料料料料。氧化工艺有热氧化法、化学气相淀积法、热分解淀积法和溅射法。2.2.光刻与刻蚀（光刻与刻蚀（光刻与刻蚀（光刻与刻蚀（图形转换图形转换图形转换图形转换）（a a）曝光）曝光）曝光）曝光（b b）显影）显影）显影）显影（c c）腐蚀）腐蚀）腐蚀）腐蚀（d）d）去胶去胶去胶去胶 3.3.掺杂掺杂 将将将将需需需需要要要要的的的的杂杂杂杂质质质质掺掺掺掺入入入入特特特特定定定定的的的的半半半半导导导导体体体体区区区区以以以以达达达达到到到到改改改改变变变变半半半半导导导导体体体体电电电电学学学学性性性性质质质质，形形形形成成成成PNPN结结结结、电电电电阻阻阻阻、欧欧欧欧姆姆姆姆接接接接触触触触等等等等。掺掺掺掺杂杂杂杂工工工工艺艺艺艺分分分分扩扩扩扩散散散散和和和和离离离离子