芯片制造-半导体工艺制程实用教程-学习笔记（精品pdf）.pdf

             第一章半导体工业 1、电子数字集成器和计算器（ENIAC） 18000 个真空三极管，70000 个电阻，10000 个电容，6000 个开关，耗电 150000W，成本约 400000 美元 重 30 吨，占地 140 平方米 宾 夕法尼亚的摩尔工程学院于 1947 年进行公开演示； 2、晶体管（transistor）－传输电阻器。 John Bardeen, Walter Brattin, William Shockley 共同荣获 1956 年诺贝尔物理奖； 3、每个芯片中只含有一个器件的器件称为分立器件（晶体管、二极管、电容器、电阻器） 4、集成电路（integrated circuit） 平面技术（planar technology） KilbyNoyce 共 同享有集成电路的专利； 5、集成电路中器件的尺寸（特征图形尺寸－微米）和数量时 IC 发展的两个共同标志。集 成度水平（integration level）的范围： 小规模集成电路 SSI 2－50（单位芯片内的器件数） 芯片边长约为 100mils 中规模集成电路 MSI 50－5000（单位芯片内的器件数） 大规模集成电路 LSI 5000－100000（单位芯片内的器件数） 特大规模集成电路 VLSI 100000－1000000（单位芯片内的器件数） 超大规模集成电路 ULSI 1000000（单位芯片内的器件数）芯片每边长约为 500mils 储存器电路由其存储比特的数量来衡量； 逻辑电路的规模经常用栅极的数量来评价； 6、1960 年 1 英寸直径晶圆； 8 英寸（约 200 毫米） 12 英寸（约 300 毫米） 1 英寸=  2 / 41                 25.3mm 7、特征尺寸的减小和电路密度的增大带来了很多益处。在电路的性能方面时电路速度的提 高、传输距离的缩短，以及单个器件所占空间的减小使得信息通过芯片时所用的时间缩短；电 路密度的提高还使芯片或电路耗电量更小； 8、成本降低和性能提高这两个因素推动了固态电子在产品中的实用；据估计到 2008 年全 世界工业生产的晶体管将达到每个人 10 亿个； 9、电子工业可分为两个主要部分：半导体和系统（产品），涵盖印刷电路板制造商； 半导体产业由两个主要部分组成：一部分是制造半导体固态器件和电路的企业，生产过程 称为晶圆制造（wafer fabrication）,在整个行业有三种类型的芯片供应商，一种是集设计、制 造、封装和市场销售为一体的公司；另一种是做设计和晶圆市场的公司，他们从晶圆工厂购买 芯片；还有一种是晶圆代工厂，它们可以为顾客生产多种芯片 10、固态器件的制造阶段： 材料准备－晶体生长与晶圆准备－晶圆制造（前线工艺 FEOL 和后线工艺 BEOL）－封装 二氧化硅（沙子）－含硅气体－硅反应炉－多晶硅 11、场效应管（FET）；金属氧化物（MOS）；氧化掩膜；平面技术；外延； 12、1963 年塑封在硅器件上的使用加速了价格下滑，绝缘场效应管（IFET），互补型 MOS （CMOS）电路； 13、接触光刻机（contact aligner）、投射光刻机、离子注入机、电子束（E-beam）机、 膜版步进式光刻机（Stepper） 14、工业控制的技术竞争：自动化、成本控制、工艺特性化与控制、人员效率 15、国家技术发展路线图（Nati