集成电路技术工艺

绪论：

1. IC制造技术的基本流程：外延工艺、氧化工艺、一次光刻工艺、硼掺杂工艺、二次光刻工艺、磷掺杂工艺、三次光刻工艺、金属化工艺、四次光刻工艺（4次光刻2次掺杂）。

以平面工艺制造PN结的工艺流程：①在硅的平坦表面上生长出一层稳定的SiO2。②采用光刻技术在SiO2上刻出窗口。③通过刻出的窗口将掺杂剂掺入硅，掺杂剂沿垂直和水平两个方向在硅中扩散，在窗口附近形成一定的杂质分布。④PN结在表面处被二氧化硅覆盖，这层SiO2不再被去掉，可使器件性能更加稳定。（肖克莱 巴丁 布拉顿）

2. IC制造技术的发展历程：• First Transistor, AT&T Bell Labs, 1947

• First Single Crystal Germanium, 1952 • First Single Crystal Silicon, 1954

• First IC Device, TI, 1959 • First IC Product, Fairchild, 1961 • Moore’s Law

3. IC制造技术的发展趋势：特征尺寸（feature size）向深亚微米发展、晶圆尺寸不断增加。

4. IC制造技术的典型工艺：图形转换（光刻：接触光刻、接近光刻、投影光刻、电子束光刻。刻蚀：干法刻蚀、湿法刻蚀。掺杂：扩散、离子注入、退火。）薄膜工艺（氧化：干氧氧化、湿氧氧化等。CVD：APCVD、LPCVD、PECVD。PVD：蒸发、溅射。）集成工艺（金属化、互连、封装等。）

5. Foundry and Clean room：超净、超纯、高技术含量、高精度、大批量，低成本。特点：净化间的标准、净化间手套、静电放电、超纯材料、去离子水。

硅衬底：

•IC制造材料：P11硅半导体材料的优势

• 晶体结构及缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。简立方体(SC)、体心立方(BCC)、面心立方（FCC）、金刚石结构。

厚膜集成电路丝网印刷工艺技术

摘 要 重点介绍了厚膜集成电路的丝网印刷工艺技术和影响印刷质量因素，并以厚膜电阻器为例，简述其制作工艺过程，以及丝网印刷缺陷对厚膜电路的影响。

关键词 厚膜集成电路 厚膜丝印 厚膜电阻器 丝印缺陷

前言

丝网印刷作为一种古老的印刷方法，在我国电子工业、陶瓷贴花工业、纺织印染行业得到广泛的应用。随着60年代电子时代的到来，丝网印刷被广泛地应用于印刷线路板、厚膜集成电路、太阳能电池、电阻、电容、压电元件、光敏元件、热敏元件、液晶显示元件等等的制造中，特别是进入80年代以来，各种新型材料和新技术的不断应用，与国外不断开展的技术交流，以及高精密自动化新设备的不断发展，大大提高了丝网印刷技术水平。下面仅介绍采用丝网印刷厚膜技术，制作厚膜集成电路的工艺技术。

1集成电路概述

集成电路大体上可分为两大类： 半导体集成电路和混合集成电路，而混合集成电路又可分为两种，一种是薄膜混合集成电路，它是应用真空喷射法的薄膜技术制造。另一种是厚膜集成电路，是应用丝网印刷厚膜技术制造。

所谓薄膜是指1 μm左右的膜层厚度，厚膜是指10～25 μm的膜层厚度，无论是薄膜还是厚膜都有各自的优点。比如说，薄膜技术，不论是有源元件还是无源元件都是根据其各自的技术特点直接加工成集成电路。但现在厚膜技术还不能把有源元件直接加工到电路上，因此，只好把这些元件进行焊接，随着今后研究工作的进展是会实现直接加工的。此外，就成本而言，厚膜比薄膜要低得多，利用丝网印刷方法形成导体及厚膜电阻、电容，与用薄膜形成技术制作的电阻、电容器比较，用厚膜技术制造容易，可靠性好，而且所需生产设备投资少。

2厚膜集成电路丝网印刷工艺

2.1陶瓷板

使用90%～96%的氧化铝陶瓷基板，是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的材料，有较好的传导性、机械强度和耐高温性。制作厚膜时应注意陶瓷板的材质、尺寸、粗糙度、翘曲以及表面的缺陷与污染等，并在净化间进行超声波清洗。

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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. - -

集成电路三大核心工艺技术

集成电路（Integrated Circuit，IC）是将电子元器件（如晶体三极管、二极管等）及其元器件间电路线路集成在一片半导体晶圆上的电子器件。它的核心工艺技术主要包括晶圆加工工艺、印刷工艺以及封装工艺。

晶圆加工工艺是指对半导体晶圆进行切割、清洗、抛光等处理，形成器件所需要的晶圆片。其中，切割工艺是将晶体生长过程中形成的硅棒切割成特定的薄片晶圆，通常采用钻石刀进行切割。清洗工艺则是将晶圆片进行化学清洗，以去除表面的污染物和杂质。抛光工艺是对晶圆片进行抛光处理，以平整晶圆表面。

印刷工艺是将电子元器件的电路线路印刷在晶圆上，形成集成电路的功能电路。其中，最常用的是光刻工艺。光刻工艺是将光刻胶涂在晶圆上，然后通过光刻机将设计好的电路图案投射在光刻胶上，形成光刻胶图案。然后，用化学溶液浸泡晶圆，使得光刻胶图案中的未暴露部分被溶解掉，形成电路图案。此外，还有电子束曝光和X射线曝光等印刷工艺。

封装工艺是将半导体芯片密封在封装盒中，以保护芯片，并方便与外部连接。常用的封装工艺有直插封装、贴片封装和球栅阵列封装（BGA）等。其中，直插封装是通过铅脚将芯片插入插座中，然后通过焊接来固定芯片。贴片封装是将芯片贴在封装基片上，然后通过焊接或导电胶来连接芯片和基片。球栅阵列封装是将芯片翻转面朝下，焊接在基片上，并通过小球连接芯片和基片。

总结来说，集成电路的核心工艺技术主要包括晶圆加工工艺、印刷工艺以及封装工艺。通过这些工艺，我们能够制造出高度集成、小型化的集成电路，为电子产品的发展提供了强大的支持。随着科技的不断进步，集成电路的工艺技术也在不断发展，为我们的生活带来越来越多的便利和创新。