专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件

8N阱CMOSIC的制造工艺硅工艺概述硅棒→晶圆1.GrowiningotofmonocrystalineSi2.Sliceintowafers3.Implementrepeatedcopiesofthechip4.Test,cutintodie,package专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺8N阱CMOSIC的制造工艺硅工艺概述硅棒→晶圆1.GrowiningotofmonocrystalineSi2.Sliceintowafers3.Implementrepeatedcopiesofthechip4.Test,cutintodie,package8硅工艺概述晶圆→芯片100~300mm直径晶圆(Wafer)厚度04~0.7mm圆片芯片部位芯片(chp部位~1cm2平口平口(fat)8傩工艺概述工艺能力表征生产量:单位时间内投产晶圆数量制造周期:几周~数月區圆上好的芯片位数目生产成品率:=Na×100%晶圆上芯片位的总数晶圆直径晶圆周边无效宽度晶圆上芯片位总数:Nr=x4A芯片位面积」8专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺818硅工艺概述晶圆→芯片100~300mm直径晶圆(Wafer)厚度04~0.7mm圆片芯片部位芯片(chp部位~1cm2平口平口(fat)828傩工艺概述工艺能力表征生产量:单位时间内投产晶圆数量制造周期:几周~数月區圆上好的芯片位数目生产成品率:=Na×100%晶圆上芯片位的总数晶圆直径晶圆周边无效宽度晶圆上芯片位总数:Nr=x4A芯片位面积」838硅工艺概述成品丰与芯片面积的关成品率与芯片面积的关系F=exp√D缺陷密度:单位面积上缺陷个数的平均值冷缺陷以成团形式出现时Y={1-DADA考虑缺陷成团1+时的经验常数缺陷以稀少个体形式出现时F=(1-g)exp(-DAa)其中g=4m-有缺陷的晶圆面积一[品圆总面积848l工艺概述芯片的利润每个芯片获利=Cser-Cchip芯片销售价格匚芯片成本芯片成本:制造成本~50%,设计成本~50制造成本:制造厂投资(每个厂10~30亿美元)、材料、设备、运行、人员等,随产量增加而下降设计成本:人员、研制、EDA工具等冷芯片销售价格:随上市时间的延长而下降858工艺概述芯片的成本成本=每块芯片制造成本M+敬计成本D产量V成品率随芯片尺寸的增加而减少868工艺概述工艺任务oxidesubstrate■集成电路工艺的基本任务材料生长与淀积:形成不同材料构成的工艺层光刻:将各种工艺层刻蚀成不同的形状,形成互连878材料生长与淀积二氯化性能优良的绝缘体SiO2的特点与大多数材料(半导体、金属)附着性良好在硅片上容易生长或淀积栅氧化层well场氧化层nCOS|C剖面结构图888材料生长与淀积二化娃2sio2的制备方法|—一热氧化生长干氧:Si+O2-80-10→siO2质量高(固)(气)(固)湿氧:Si+2H2O850-1100℃→SiO2+2H2↑速率快(固)(气)(固)(气)s|o2在硅片上形成O2气流SiO2层表面硅圆片硅圆片(a)生长阶段(b)最终结构898財料生长与淀积二氯化蛙图aSiO2的制备方法‖—一化学气相淀积(CVD)siH4+2O,-600800siO,+2H,O好处(气)淀积温度低可在非硅材料上淀积sio2在气氛中形成,然后淀积到硅片上掺杂容易SiO2分子egobooCvD氧化层底810专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件11专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件12专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件13专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件14专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件15专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件16专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件17专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件18专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件19专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件20专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件21专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件22专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件23专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件24专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件25专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件26专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件27专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件28专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件29专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件30专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件31专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件32专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件33专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件34专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件35专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件36专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件37专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件38专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件39专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件40专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件41专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件428N阱CMOSIC的制造工艺硅工艺概述硅棒→晶圆1.GrowiningotofmonocrystalineSi2.Sliceintowafers3.Implementrepeatedcopiesofthechip4.Test,cutintodie,package专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺8N阱CMOSIC的制造工艺硅工艺概述硅棒→晶圆1.GrowiningotofmonocrystalineSi2.Sliceintowafers3.Implementrepeatedcopiesofthechip4.Test,cutintodie,package8硅工艺概述晶圆→芯片100~300mm直径晶圆(Wafer)厚度04~0.7mm圆片芯片部位芯片(chp部位~1cm2平口平口(fat)8傩工艺概述工艺能力表征生产量:单位时间内投产晶圆数量制造周期:几周~数月區圆上好的芯片位数目生产成品率:=Na×100%晶圆上芯片位的总数晶圆直径晶圆周边无效宽度晶圆上芯片位总数:Nr=x4A芯片位面积」8专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺8438硅工艺概述晶圆→芯片100~300mm直径晶圆(Wafer)厚度04~0.7mm圆片芯片部位芯片(chp部位~1cm2平口平口(fat)8448傩工艺概述工艺能力表征生产量:单位时间内投产晶圆数量制造周期:几周~数月區圆上好的芯片位数目生产成品率:=Na×100%晶圆上芯片位的总数晶圆直径晶圆周边无效宽度晶圆上芯片位总数:Nr=x4A芯片位面积」8458硅工艺概述成品丰与芯片面积的关成品率与芯片面积的关系F=exp√D缺陷密度:单位面积上缺陷个数的平均值冷缺陷以成团形式出现时Y={1-DADA考虑缺陷成团1+时的经验常数缺陷以稀少个体形式出现时F=(1-g)exp(-DAa)其中g=4m-有缺陷的晶圆面积一[品圆总面积8468l工艺概述芯片的利润每个芯片获利=Cser-Cchip芯片销售价格匚芯片成本芯片成本:制造成本~50%,设计成本~50制造成本:制造厂投资(每个厂10~30亿美元)、材料、设备、运行、人员等,随产量增加而下降设计成本:人员、研制、EDA工具等冷芯片销售价格:随上市时间的延长而下降8478工艺概述芯片的成本成本=每块芯片制造成本M+敬计成本D产量V成品率随芯片尺寸的增加而减少8488工艺概述工艺任务oxidesubstrate■集成电路工艺的基本任务材料生长与淀积:形成不同材料构成的工艺层光刻:将各种工艺层刻蚀成不同的形状,形成互连8498材料生长与淀积二氯化性能优良的绝缘体SiO2的特点与大多数材料(半导体、金属)附着性良好在硅片上容易生长或淀积栅氧化层well场氧化层nCOS|C剖面结构图8508材料生长与淀积二化娃2sio2的制备方法|—一热氧化生长干氧:Si+O2-80-10→siO2质量高(固)(气)(固)湿氧:Si+2H2O850-1100℃→SiO2+2H2↑速率快(固)(气)(固)(气)s|o2在硅片上形成O2气流SiO2层表面硅圆片硅圆片(a)生长阶段(b)最终结构8518財料生长与淀积二氯化蛙图aSiO2的制备方法‖—一化学气相淀积(CVD)siH4+2O,-600800siO,+2H,O好处(气)淀积温度低可在非硅材料上淀积sio2在气氛中形成,然后淀积到硅片上掺杂容易SiO2分子egobooCvD氧化层底852专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件53专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件54专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件55专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件56专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件57专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件58专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件59专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件60专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件61专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件62专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件63专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件64专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件65专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件66专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件67专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件68专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件69专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件70专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件71专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件72专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件73专题讲座4：n阱CMOSIC的制造工艺课件74专题讲座4：n