集成电路工艺课程设计报告

一、实训背景随着科技的不断发展，集成电路（IC）产业已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。

为了培养具有实际操作能力和创新精神的高素质技术人才，我国高校纷纷开展集成电路工艺实训课程。

本次实训旨在通过实践操作，使学生掌握集成电路制造的基本工艺流程，提高学生的动手能力和综合素质。

二、实训目的1. 了解集成电路制造的基本工艺流程，包括硅片制备、光刻、蚀刻、离子注入、扩散、化学气相沉积、蒸发、抛光等环节。

2. 掌握常用半导体设备和工具的使用方法，如光刻机、蚀刻机、离子注入机、扩散炉、蒸发器、抛光机等。

3. 培养学生的团队合作精神、创新意识和实际操作能力。

4. 提高学生对集成电路产业的认识，激发学生对集成电路研究的兴趣。

三、实训内容1. 硅片制备：了解硅片的生长、切割、抛光等工艺过程，掌握硅片质量检测方法。

2. 光刻工艺：学习光刻机操作、光刻胶制备、光刻工艺参数调整等技能。

3. 蚀刻工艺：掌握蚀刻机操作、蚀刻液配制、蚀刻工艺参数调整等技能。

4. 离子注入：学习离子注入机操作、注入剂量和能量调整、离子注入后晶圆处理等技能。

5. 扩散工艺：了解扩散炉操作、扩散温度和时间控制、扩散后晶圆处理等技能。

6. 化学气相沉积（CVD）工艺：学习CVD设备操作、前驱体选择、生长速率控制等技能。

7. 蒸发工艺：掌握蒸发设备操作、蒸发速率控制、蒸发后晶圆处理等技能。

8. 抛光工艺：了解抛光机操作、抛光液选择、抛光参数调整等技能。

9. 常用半导体设备和工具的使用：熟悉光刻机、蚀刻机、离子注入机、扩散炉、蒸发器、抛光机等设备的基本操作。

四、实训过程1. 理论学习：在实训开始前，教师讲解集成电路制造的基本工艺流程和常用设备的使用方法。

2. 实践操作：学生在教师的指导下，按照工艺流程进行实践操作，掌握各项技能。

3. 案例分析：通过分析实际生产案例，使学生了解集成电路制造过程中的常见问题及解决方法。

4. 总结与交流：实训结束后，学生总结实训过程中的收获，与同学和教师进行交流。

【集成电路课程设计报告X126版图提取与电路分析-]姓名：刘慧超)学号： 5 ·指导教师：韩良*成绩："哈尔滨工业大学（威海）电子科学与技术系2014-11-1目录第1章课程设计的要求 (1)课程设计的目的 (1)课程设计的要求 (1)第2章课程设计的内容 (2)基本内容 (2)扩展部分 (2)第3章课程设计的步骤 (3)前期准备 (3)版图提取 (4)LVS (5)电路仿真与分析 (8)版图绘制 (11)第4章课程设计的心得 (14)第1章课程设计的要求1.1课程设计的目的掌握较大工程的基本开发技能培养运用Cadence工具进行硬件开发的能力培养集成电路设计的基本能力1.2课程设计的要求掌握集成电路典型制造工艺流程及其所需的光刻掩膜版，以及每块光刻掩膜版的作用，能够识别集成电路版图；掌握集成电路性能与电路结构和器件尺寸之间的关系，能够正确分析和设计电路，学会电路图录入和电路模拟软件（spice）的使用；掌握集成电路性能与版图布局布线之间的关系，能够合理进行版图规划；掌握集成电路版图设计规则的含义以及消除或减小寄生效应的措施，能够正确设计集成电路版图，学会版图录入和版图设计规则检查（DRC）软件的使用；学会电路与版图一致性检查（LVS）、版图参数提取（LPE）及版图后模拟软件的使用。

第2章课程设计的内容2.1基本内容版图提取根据所给电路的版图信息，提取出电路原理图。

LVS验证提取到的原理图与版图信息的一致性，确保版图提取正确。

电路分析根据提取出的原理图，简单分析电路完成的功能。

仿真运行Cadence软件自带的仿真功能，对提取出的原理图做功能仿真，验证电路的功能。

绘制版图将原有版图中所有元器件的参数尺寸缩小一倍，重新绘制版图。

DRC版图规则校验，确保版图绘制符合所用工艺的要求，确保版图的规则性。

版图后LVS重新编辑原理图，将所有的元器件参数尺寸缩小一倍，然后对新绘制的版图和原理图进行LVS校验，确保版图电路的一致性。

集成电路工艺课程设计报告目录1.课程设计目的与任务 (1)2.课程设计的基本内容 (1)2.1 npn双极型晶体管的设计 (1)2.2课程设计的要求与数据 (1)3.课程设计原理 (1)3.1晶体管设计的一般步骤 (2)3.2晶体管设计的基本原则 (2)4.晶体管工艺参数设计 (3)4.1晶体管的纵向结构参数设计 (3)4.1.1 集电区杂质浓度的确定 (3)4.1.2 基区及发射区杂质浓度 (3)4.1.3 各区少子迁移率及扩散系数的确定 (4) 4.1.4 各区少子扩散长度的计算 (5)4.1.5 集电区厚度的选择 (6)4.1.6 基区宽度的计算 (6)4.1.7扩散结深 (9)4.1.8杂质表面浓度 (9)4.1.9 芯片厚度和质量 (10)4.2 晶体管的横向设计 (10)4 .2 .1 晶体管横向结构参数的选择 (10)4.3 工艺参数计算 (11)4.3.1 晶体管工艺概述 (11)4.3.2基区硼预扩时间 (12)4.3.3基区硼扩散需要的氧化层厚度 (12) 4.3.4基区硼再扩散时间计算 (13)4.3.5发射区预扩散时间 (13)4.3.6发射区氧化层厚度 (14)4.3.7发射区再扩散的时间 (14)4.3.8基区氧化时间 (15)4.3.9发射级氧化层厚度 (15)4.4设计参数总结 (16)5.工艺流程图 (17)6.生产工艺流程 (17)6.1 硅片清洗 (17)6.1.1 清洗原理 (18)6.1.2硅片清洗的一般程序 (18)6.2氧化工艺 (19)6.2.1 氧化原理 (19)6.2.2基区氧化的工艺步骤 (20)6.2.3测量氧化层厚度 (20)6.3 第一次光刻工艺（光刻基区） (21)6.3.1 光刻原理 (21)6.3.2 工艺步骤 (21)6.4 基区硼扩散工艺 (22)6.4.1 硼扩散原理 (22)6.4.2 硼扩散工艺步骤 (23)6.5发射区氧化的工艺步骤 (23)6.6第二次光刻工艺（光刻发射区） (24)6.7发射区磷的扩散 (24)6.7.1 磷扩散原理 (24)6.7.2 磷扩散工艺步骤 (25)6.8引线孔氧化的工艺步骤 (25)6.9 第三次光刻（光刻引线孔） (26)6.10引线孔金属化 (27)6.10.1集成电路对金属化材料特性的要求 (27) 6.10.2金属化步骤 (27)6.11光刻金属电极 (28)7. 心得体会 (28)8. 参考文献 (29)微电子器件与工艺课程设计报告——npn双极型晶体管的设计1.课程设计目的与任务《微电子器件与工艺课程设计》是有关微电子器件和工艺知识的综合应用的课程，使我们系统的掌握半导体器件，集成电路，半导体材料及工艺的有关知识的必不可少的重要环节。

集成电路课程设计报告辐射温度计设计专业班级：电子信息工程技术0501班姓名：王云飞王振华王治果温晓剑文严华学号： (80514050) 46 47 48 49 50 时间： 15 ～ 17 周指导教师：李建华2007年 12 月 20日南大共青学院工程技术系电子信息辐射温度计王云飞王振华王治果温晓剑文严华（南大共青学院，工程技术系，电子信息工程技术）摘要：随着时代的进步和发展，集成电路技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机内部功能基础上的计数器关键词：NJL9102F，传感器1 引言随着人们生活水平的不断提高,集成控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数集成电路技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

2 总体设计方案2.1设计方案论证NJL9102F/9103是热电堆与与温度补偿二极管集于同一封装内的传感器，与传统的热电堆相比，电路简单，温度补偿的效果好。

原理图是简单的辐射温度计电路。

电路中，传感器的内阻高，约为500K。

A1采用输入阻抗高的运算放大器，任何FET输入型均可。

由于任何温度传感器都会受温度的影响，使用时要进行温度补偿，这里利用二极管正向电压约2mV／℃的温度系数进行补偿。

RP1用于调节零电平，RP2和R1与R2决定传感器输出电压放大的振幅，传感器与被测物体之间距离及测温范围决定RP1的调节范围。

另外，还需调节R1和R2的分压比，使其与RP1的调节范围一致。

在传感器与被测物体相距10㎜时，二极管的补偿固定为10mV∕℃,在150～200℃范围内调节电路的输出灵敏度约为10mV/℃。

电路（a）中的传感器视角范围较大，为50°～90°，其输出随传感器与被测物体之间距离的改变而变化。

电路（b）是采用有透镜的视角范围约为6°的NJL9103传感器的实用温度计电路，传感器的输出不随距离的改变而变化。

集成电路课程设计1.目的与任务本课程设计是?集成电路分析与设计根底?的实践课程，其主要目的是使学生在熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计根底上，训练综合运用已掌握的知识，利用相关软件，初步熟悉和掌握集成电路芯片系统设计→电路设计及模拟→幅员设计→幅员验证等正向设计方法。

2.设计题目与要求2.1设计题目及其性能指标要求器件名称：含两个2-4译码器的74HC139芯片要求电路性能指标：（1）可驱动10个LSTTL电路〔相当于15pF电容负载〕；（2）输出高电平时，|I OH|≤20μA，V OH，min=4.4V；（3）输出底电平时，|I OL|≤4mA，V OL，man=0.4V；（4）输出级充放电时间t r=t f ，t pd＜25ns；（5）工作电源5V，常温工作，工作频率f work=30MHz，总功耗P ma*＝150mW。

2.2设计要求1.独立完成设计74HC139芯片的全过程；2.设计时使用的工艺及设计规则： MOSIS:mhp_n12；3.根据所用的工艺，选取合理的模型库；4.选用以lambda(λ)为单位的设计规则；5.全手工、层次化设计幅员；6.到达指导书提出的设计指标要求。

3.设计方法与计算3.174HC139芯片简介74HC139是包含两个2线-4线译码器的高速CMOS数字电路集成芯片，能与TTL集成电路芯片兼容，它的管脚图如图1所示，其逻辑真值表如表1所示：图1 74HC139芯片管脚图表1 74HC139真值表片选输入数据输出C s A1 A0 Y0 Y1Y2Y30 0 0 0 1 1 10 0 1 1 0 10 1 0 1 1 0 10 1 1 1 1 1 01 ×× 1 1 1 1从图1可以看出74HC139芯片是由两片独立的2—4译码器组成的，因此设计时只需分析其中一个2—4译码器即可，从真值表我们可以得出Cs为片选端，当其为0时，芯片正常工作，当其为1时，芯片封锁。

江南大学物联网工程学院《集成电路工艺课程设计》cmos制造工艺姓名：李昕学号：0301110105专业：微电子年级：11011、初始清洗初始清洗就是将晶圆放入清洗槽中，利用化学或物理的方法将在晶圆表面的尘粒或杂质去除，防止这些杂初始清洗就是将晶圆放入清洗槽中，利用化学或物理的方法将在晶圆表面的尘粒或杂质去除，防止这些杂质尘粒，对后续的工艺造成影响，使得器件无法正常工作。

2、前置氧化（衬垫层）利用热氧化法生长一层二氧化硅薄膜，目的是为了降低后续生长氮化硅薄膜工艺中的应力(stress)，氮化硅具有很强的应力，会影响晶圆表面的结构，因此在这一层氮化硅及硅晶圆之间，生长一层二氧化硅薄膜来减缓氮化硅与硅晶圆间的应力。

热生长氧化法：将硅片置于高温下，通以氧化的气氛，使硅表面一薄层的硅转变为二氧化硅的方法。

3、淀积氮化硅利用低压化学气相沉积（LPCVD）的技术，沉积一层氮化硅，用来做为离子注入的mask及后续工艺中，定义P型井的区域。

低压化学气相沉积（LPCVD）：随着半导体工艺特征尺寸的减小，对薄膜的均匀性要求以及膜厚误差要求不断提高，出现了低压化学气相淀积(LPCVD)。

低压化学气相淀积是指系统工作在较低的压强下的一种化学气相淀积的方法。

LPCVD技术不仅用于制备硅外延层，还广泛用于各种无定形钝化膜及多晶硅薄膜的淀积，是一种重要的薄膜淀积技术。

4、P阱的形成将光刻胶涂在晶圆上之后，利用光刻技术，将所要形成的P型阱区的图形定义出来，即将所要定义的P型阱区的光刻胶去除掉。

光刻：光刻是集成电路制造过程中最复杂和关键的工艺之一。

光刻工艺利用光敏的抗蚀涂层（光刻胶）发生光化学反应，结合刻蚀的方法把掩模版图形复制到圆硅片上，为后序的掺杂、薄膜等工艺做好准备。

在芯片的制造过程中，会多次反复使用光刻工艺。

现在，为了制造电子器件要采用多达24次光刻和多于250次的单独工艺步骤，使得芯片生产时间长达一个月之久。

目前光刻已占到总的制造成本的1/3以上，并且还在继续提高。

课程设计班级：姓名：学号：成绩：电子与信息工程学院电子科学系CMOS二输入与非门的设计一、概要随着微电子技术的快速发展，人们生活水平不断提高，使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。

而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲，集成电路是改造和提升传统产业的核心技术。

随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来，集成电路产业的地位越来越重要，它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。

集成电路有两种。

一种是模拟集成电路。

另一种是数字集成电路。

本论文讲的是数字集成电路版图设计的基本知识。

然而在数字集成电路中CMOS与非门的制作是非常重要的。

二、CMOS二输入与非门的设计准备工作1.CMOS二输入与非门的基本构成电路使用S-Edit绘制的CMOS与非门电路如图1。

图1 基本的CMOS二输入与非门电路2.计算相关参数所谓与非门的等效反相器设计，实际上就是根据晶体管的串并联关系，再根据等效反相器中的相应晶体管的尺寸，直接获得与非门中各晶体管的尺寸的设计方法。

具体方法是：将与非门中的VT3和VT4的串联结构等效为反相器中的NMOS 晶体管，将并联的VT 1、VT 2等效PMOS 的宽长比(W/L)n 和(W/L)p 以后，考虑到VT3和VT4是串联结构，为保持下降时间不变，VT 3和VT 4的等线电阻必须减小为一半，即他们的宽长比必须为反相器中的NMOS 的宽长比增加一倍，由此得到(W/L)VT3,VT4=2(W/L)N 。

因为考虑到二输入与非门的输入端IN A 和IN B 只要有一个为低电平，与非门输出就为高电平的实际情况，为保证在这种情况下仍能获得所需的上升时间，要求VT 1和VT 2的宽长比与反相其中的PMOS 相同，即(W/L)VT1,VT2=(W/L)P 。

至此，根据得到的等效反向器的晶体管尺寸，就可以直接获得与非门中各晶体管的尺寸。

如下图所示为t PHL 和t PLH ，分别为从高到低和从低到高的传输延时，通过反相器的输入和输出电压波形如图所示。

集成电路制造工艺实训报告第一篇：集成电路制造工艺实训报告集成电路制造工艺实训报告专业班级学号姓名地点老师签名2011年12月22日第1页三、光刻Ⅰ—光刻扩硼窗口工艺目的：通过光刻工艺，完成掩膜板上的图形转移。

（第一次形成基区图形，第二次形成发射区图形）工艺原理：通过光刻先把掩膜板上的图形转移到光刻胶上，再转移到硅片上。

（第一次基区光刻，第二次发射区光刻）工艺器件：SC—IB型匀胶机、DHG—9023型电热恒温干燥箱、URE—2000/17型紫外光刻机、镊子、显影设备。

工艺步骤：1、甩胶：把硅片放到涂胶机上用滴管吸取光刻胶涂到硅片上，打开抽真空开关把硅片吸附到匀胶机上，再打开甩胶开关并以700r/min左右的转速开始甩胶约2分钟。

等匀胶机停止工作，按下抽真空开关取下硅片。

2、前烘：把硅片放到100℃电热恒温干燥箱里前烘15分钟。

3、曝光：取出硅片冷却，再把硅片放到光刻机上进行紫外线曝光20秒钟。

（本实验室采用的是接近式曝光，在硅片和掩膜板之间有10um—25um的间隙，掩膜板有金黄色避光层的一面应该朝下，硅片上的主切角与掩膜板的X轴对准，以方便二次曝光）原理：此次实验室采用的是负性光刻胶，其受紫外光照射的区域会交联硬化，变得难溶于显影液溶剂中，显影时这部分光刻胶被保留，在光刻胶上形成一种负相的掩膜板图形。

4、显影：在1号显影液里面显影4分钟，再放到2号显影液里面4分钟，用显影液溶解掉不需要的光刻胶，将掩膜板上的图形转移到光刻胶上。

5、定影：是光刻胶变得更加坚固。

6、坚膜：把显影后的硅片放到130℃的电热恒温干燥箱里后烘15分钟即可。

冷却后用电子显微镜观看显影后的图形。

7、腐蚀：把镜检后的硅片放到花篮里，再放到HF酸里刻蚀5分钟，然后放到去离子水冲洗连通器2号槽里面冲洗5分钟，再放到1号槽里面冲洗5分钟。

原理：刻蚀就是将涂胶前所积淀的薄膜中没有被光刻胶覆盖和保护的部分除去，由于Si、光刻胶具有亲水性，SiO2具有疏水性，所以观察芯片背面是否沾水就能判断刻蚀的程度。

集成电路工艺设计项目实训报告任务书任务书：集成电路工艺设计项目实训报告一、项目背景二、任务要求1.学生需自行选择一个集成电路设计项目，可以是基于其中一特定芯片的设计，或是自己提出一个创新的设计方案。

2.学生需要了解所选择的集成电路设计项目的背景、相关技术要求和设计目标，并进行详细的调研分析。

3.学生需要根据实际需求，进行集成电路的工艺设计，包括物理设计和电路设计。

4.学生需要选择合适的工艺库和设计工具进行设计，比如EDA工具、模拟电路设计软件等。

5.学生需要进行相关仿真和验证工作，确保设计方案的可行性和有效性。

6.学生需要进行设计结果的分析和评估，包括功耗、速度、可靠性等指标。

7.学生需要撰写实训报告，详细记录整个项目的过程、方法、结果和分析，展示工艺设计能力和创新思维。

三、文档要求1.实训报告需要包含以下内容：a.项目背景和目标：简要介绍所选择的集成电路设计项目的背景和目标。

b.调研分析：对所选择的集成电路设计项目进行详细分析，包括相关技术要求、市场需求等。

c.设计方法和工具选择：介绍所选择的集成电路设计的方法和所使用的工具。

d.设计流程和结果验证：详细描述集成电路工艺设计的流程，并进行仿真和验证工作。

e.结果分析和评估：对设计结果进行分析和评估，比较不同设计方案的优劣。

f.实验总结和展望：总结整个实训项目的经验和教训，展望未来可能的改进方向和应用场景。

2.实训报告字数要求不少于1500字。

3.实训报告需要采用规范的学术论文格式，包括标题、摘要、引言、方法、结果和讨论等。

四、评分标准1.项目选择和背景调研的深度和全面性：20分。

2.设计方法和工具选择的合理性和灵活性：20分。

3.设计流程和结果验证的恰当性和有效性：20分。

4.结果分析和评估的准确性和全面性：20分。

5.实训报告的结构和写作质量：20分。

五、参考资料六、项目计划安排1.项目开始日期：20XX年XX月XX日。

2.项目结束日期：20XX年XX月XX日。