集成电路工艺

集成电路工艺制造

模拟实验

姓 名： 曾聪杰

学 号： 111300203

年 级： 2013

指导老师： 魏榕山

2016年5月1日 2 工艺模拟实验一 氧化工艺模拟

一．实验原理

在本系统中预先采用SUPREM-III进行氧化工艺模拟，将晶向、氧化温度、氧化时间、氧化厚度等多组数据，一一对应地存储于Foxpro数据库表中，用ODBC技术实现Authorware和Foxpro数据库开放式连接。实验中通过相关查询，在Authorware内部再利用插值方式，对操作者给出的晶向、氧化温度、氧化时间等进行简单计算后，给出模拟结果。考虑到系统应用于教学而非工程计算，因此采用了数据库查询加差值数据拟合而非实时计算完成模拟，避免了长时间的工程计算。

二．实验目的

系统提供了实际氧化炉设备操作面板，在计算机上完成氧化工艺控制程序的编辑以及氧化炉的操作，并得到相应操作的模拟结果。从而对氧化工艺操作过程有简单直观的了解。

三． 实验内容

1．分别在干氧、湿氧两种条件下固定温度，三次改变时间和固定时间、三次改变温度各重复进行氧化工艺模拟，并记录12组原始数据：条件和氧化层厚度，分析模拟实验结果。

湿氧条件下：

干氧条件下： 3

分析：在同样的晶向下，上图显示了晶片在干氧、湿氧两种条件下改变温度和时间得到的不同氧化深度。

在湿氧条件下，保持氧化温度不变，改变氧化时间的长度，可以发现，晶片的氧化厚度随着时间的增加而增加。

在湿氧条件下，保持氧化时间不变，改变氧化温度的大小，发现，晶片的氧化厚度也随着温度的增加而增加。 4 在干氧条件下，保持氧化温度不变，改变氧化时间的长度，可以发现氧化厚度虽然也随着时间的变长而变厚，但变化程度不大，其相对于湿氧条件下，厚度的增加不明显。

实验名称：集成电路工艺模拟； 实验性质：设计性实验；实验时间20105.24

实验 集成电路工艺模拟

一．实验目的

IC工艺模拟由运行IC工艺模拟器来实现。IC工艺模拟器由IC工艺模拟软件及能运行该软件的具有一定容量和速度的计算机等硬件组成。IC工艺模拟软件大致可分为3类：第一类，用来模拟离子注入、扩散、氧化等以模拟掺杂分布为主的所谓狭义的IC工艺模拟软件；第二类，用来模拟刻蚀、淀积等工艺的IC形貌模拟软件以及第三类，用来模拟固有的和外来的衬底材料参数及制造工艺条件参数的扰动对工艺结果影响的所谓IC工艺统计模拟软件。IC工艺模拟软件可用于模拟制造IC的全工序，也可用来模拟单类工艺或单项工艺。IC工艺模拟有优化设计IC制造工艺以及快速分析工艺条件对工艺结果影响等功能，也是虚拟制造IC的重要组成部分。

在工艺条件参数中，以离子注入、扩散和氧化工艺为例，一般包括：离子注入的能量、剂量和杂质种类等；预淀积或再分布扩散的温度、时间、杂质种类及需要给出的浓度、气氛或携带气体的种类和分压等；氧化的温度、时间，携带的氧化剂类别和分压等衬底材料参数一般包括衬底材料的晶向、掺杂类型和浓度等。必要的网格参数、扰动参数及输出参数等。有一些电学参数如方块电阻、阈值电压等由得出的杂质分布、氧化层厚度及已知的衬底材料参数按有关解析计算公式计算得出。

工艺模拟软件是在建立各种模拟模型的基础上用数值技术求解，编程得出来的。所以同一个工艺采用不同的模型，最后的模拟结果是不相同的。

SUPREM（Stanford University Process Engineering Models__斯坦福大学工艺模型）是第一个能模拟几乎全部IC制造工序的软件，它与1977年由美国Stanford大学IC实验室成功试制，由于存在数值不稳定，模型精度不够，未能使用。经过修改在1978 年6月完成了第二代文本，称为SUPREM II, 在SUPREM II程序中已仔细考虑了磷扩散空位模型、氧化增强扩散等，提高了模型精度；由于这些改进，使在SUPREM II成为国际上第一个能实用的IC工艺模拟软件。

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. 可修编-

集成电路新工艺简述

学 号：

3

班 级： 电科0902班

姓 名： 晓彬 . - -

. 可修编-

集成电路工艺（integrated circuit technique ）是把电路所需要的晶体管、二极管、电阻器和电容器等元件用一定工艺方式制作在一小块硅89片、玻璃或瓷衬底上，再用适当的工艺进行互连，然后封装在一个管壳，使整个电路的体积大大缩小，引出线和焊接点的数目也大为减少。集成电路的制造是以硅晶圆为基础的，然后经过一系列的生产工艺，最终在晶圆上制造出所需要的集成电路。其中，硅晶圆是指硅半导体电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称晶圆。

一块硅晶圆从其生产到最后加工成带有芯片的硅片，需要经过一系列的工艺流程，主要包括硅单晶片的制造、外延层的生长、硅的氧化、掩模板的制备、光刻、掺杂、多晶硅的积淀、金属层的形成等等。

（1）．硅单晶的制造

硅单晶片实际上是从圆柱形的单晶硅锭上切割下来的，单晶硅的生长方法主要有两种。第一种是直拉式，这是一种直接从熔融的硅溶液中拉出单晶硅的方法，熔体置柑塌中，籽晶固定于可以旋转和升降的提拉杆上。降低提拉杆，将籽晶插入熔体，调节温度使籽晶生长，然后再旋转的同时缓慢的将其从硅的熔融液中提升出来，使晶体一面生长，一面被慢慢地拉出来，最后形成圆柱形的单晶棒；另一种方法是悬浮区熔法，在悬浮区熔法中，使圆柱形硅棒固定于垂直方向，用高频感应线圈在氩气气氛中加热，使棒的底部和在其下部靠近的同轴固定的单晶籽晶间形成熔滴，这两个棒朝相反方向旋转。然后将在多晶棒与籽晶间只靠表面. - -

集成电路工艺角概念

集成电路工艺角是指在集成电路制造过程中，通过各种化学、物理和工程技术手段，对所用的材料和器件进行特定的加工和处理过程，以实现集成电路的各种功能和性能要求。集成电路工艺角包括以下几个方面：

1. 芯片制备工艺：包括芯片的晶片材料、尺寸和形状的选择，晶片的切割和抛光等工艺步骤。

2. 晶圆清洗工艺：用于去除晶圆表面的杂质和污染物，以保证晶圆的质量和可加工性。清洗工艺可以采用物理方法（如超声波清洗）和化学方法（如溶液浸泡）。

3. 制作栅氧化层：栅氧化层是集成电路中用于隔离栅和通道的绝缘层，通常使用氧化硅或氮化硅等材料制成。

4. 光刻工艺：通过光刻技术，将图形模板上的图案转移到光刻胶层上，然后使用化学显影等方法去除暴露的光刻胶，形成所需的图案。

5. 淀积工艺：用于在晶圆上沉积各类材料，例如金属、多晶硅、氮化硅等。

6. 制作金属电极和连线：通过金属蒸发、电镀和化学蚀刻等工艺步骤，制作出集成电路中的金属电极和连线。

7. 封装与封装工艺：将芯片封装在塑料、陶瓷或金属封装中，并进行焊接和接线等工艺步骤。

通过上述工艺角的实施，可以实现集成电路的精密加工和制造，以满足电子设备对性能、功耗和尺寸等方面的要求。