集成电路的加工方法

半导体集成电路工艺流程

一、wafer切割

wafer切割是半导体集成电路（IC）生产过程中的第一步，也是半导体片材料的重要环节，它是把单晶和多晶片成型成多种尺寸的半导体片的重要工艺。

经过精密加工，工艺流程从一块单晶或多晶片，变形成多根小片，均匀分开，并实现精密切削，形成一定大小的半导体片材，用于后续的处理和加工。

此外，wafer切割还可以保证切割表面的质量和光洁度，减少片材表面的细孔和针孔，减少电路间的干扰和杂讯，提高电路的可靠性。

二、Lithography

Lithography是半导体IC晶圆工艺流程中的第二步，也是半导体片材料制造的重要环节。它是利用光刻机在半导体片上按照设计绘制图案，利用光刻技术实现图案和电路的微米级加工的工艺。

Lithography在半导体工艺流程中，相当于画笔，利用不同的光刻设备，以不同的分辨率，把原始工艺设计按照比例缩小，然后在光刻机的放射束范围内，直接绘出晶圆上的基本芯片。

通常，在Lithography步骤中，光刻机会在未经曝光的晶圆上，使用蒙特卡洛照片精确测量曝光量，保证批处理的曝光精度，然后，使用激光对晶圆表面进行曝光，形成电路设计图案，从而实现芯片逻辑反馈。

三、Dicing

Dicing是晶圆工艺流程的第三步

Harbin Institute of Technology

集成电路测试原理及方法简介

院

系：

电气工程及自动化学院 姓 名： XXXXXX

学 号： XXXXXXXXX

指导教师： XXXXXX

设计时间： XXXXXXXXXX

摘 要

随着经济发展和技术的进步，集成电路产业取得了突飞猛进的发展。集成电路测试是集成电路产业链中的一个重要环节，是保证集成电路性能、质量的关键环节之一。集成电路基础设计是集成电路产业的一门支撑技术，而集成电路是实现集成电路测试必不可少的工具。

本文首先介绍了集成电路自动测试系统的国内外研究现状，接着介绍了数字集成电路的测试技术，包括逻辑功能测试技术和直流参数测试技术。逻辑功能测试技术介绍了测试向量的格式化作为输入激励和对输出结果的采样，最后讨论了集成电路测试面临的技术难题。

关键词：集成电路；研究现状；测试原理；测试方法

目 录

一、引言...................................................................................................................................... 4

二、集成电路测试重要性.......................................................................................................... 4

三、集成电路测试分类.............................................................................................................. 5

试验技术与试验机　２００２年第４２卷第３、４期　一６ｌ一　

数字集成电路的设计方法　

吉林交通职业技术学院管秀君闰华　

随着集成电路设计变得越来越复杂，门　级电路描述不易于管理和理解的缺点显得越　

来越突出，这使得用更抽象的方法表达电路　

设计成为必要，从２０世纪９ｏ年代以来，硬件　描述语言（ＨＤＬ）正逐渐取代门级原理图。逻　

辑综合工具可以完成ＨＤＬ到门级电路的转　换。在电路设计中使用ＨＤＬ和逻辑综合工　具不再是一种选择，而是一种必要。　最近３０年，数字电路设计技术获得了飞　速的发展。最早的数字电路是用电子管和晶　体管搭建的，直到逻辑门能做在单芯片上才　出现了集成电路。最早的集成电路是只有很　

少门数的小规模集成电路。随着技术的不断　发展，出现了几百门的中规模集成电路和几　千门的大规模集成电路。从这时起，设计过　程开始变得复杂，设计者已经感觉到自动化　

设计的必要性。在面包板上验证电路已经不　

太可能，计算机辅助技术成为设计和验证超　大规模集成电路（Ⅵ　）的关键。　

随着集成电路的深亚微米制造技术、设　计技术的迅速发展，集成电路已进入了片上　系统时代。所谓片上系统，又称为系统级芯　

片，就是系统级集成电路，其英文缩写为ＳＯＣ　

（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　ｃｈｉｐ）或Ｓｕ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｌｅｖｅｌ　ＩＣ）ｏ系　统级集成电路在单一芯片上实现信号采集、　

转换、存储、处理和Ｉ／０等功能。实现了一个　系统的功能。达到了高速、高集成度和低功　

耗的功能，大大降低了整机的成本、体积，并　

促进了整机系统更新换代的速度。这对于生　产便携式电脑、通信和多媒体的厂家非常具　

有吸引力，并倍受用户的欢迎。如果说ＶＬＳＩ　

促进了ＰＣ的广泛应用而带来了信息产业的　第一次革命，那么ＳＯＣ的发展正带来信息产　

业的第二次革命。　

系统级集成电路实现的必要条件之一是　其线宽须达到深亚微米级。当代ｓＯＣ芯片　

多数为０．２５ｔｍａ～０．１８／ｍａ设计规则，这与传　统的设计技术完全不同，因此给ＳＯＣ芯片设　

集成电路工艺复习资料

1. 特征尺寸（ Critical Dimension,CD）的概念

特征尺寸是芯片上的最小物理尺寸，是衡量工艺难度的标志，代表集成电路的工艺水平。①在CMOS技术中，特征尺寸通常指MOS管的沟道长度，也指多晶硅栅的线宽。②在双极技术中，特征尺寸通常指接触孔的尺寸。

2. 集成电路制造步骤：

①Wafer preparation(硅片准备)

②Wafer fabrication (硅片制造)

③Wafer test/sort (硅片测试和拣选)

④Assembly and packaging (装配和封装)

⑤Final test(终测)

3. 单晶硅生长：直拉法（CZ法）和区熔法（FZ法）。区熔法（FZ法）的特点使用掺杂好的多晶硅棒；优点是纯度高、含氧量低；缺点是硅片直径比直拉的小。

4. 不同晶向的硅片，它的化学、电学、和机械性质都不同，这会影响最终的器件性能。例如迁移率，界面态等。MOS集成电路通常用（100）晶面或<100>晶向；双极集成电路通常用（111）晶面或<111>晶向。

5. 硅热氧化的概念、氧化的工艺目的、氧化方式及其化学反应式。

氧化的概念：硅热氧化是氧分子或水分子在高温下与硅发生化学反应，并在硅片表面生长氧化硅的过程。

氧化的工艺目的：在硅片上生长一层二氧化硅层以保护硅片表面、器件隔离、屏蔽掺杂、形成电介质层等。

氧化方式及其化学反应式：①干氧氧化：Si＋O2 →SiO2

②湿氧氧化：Si ＋ H2O ＋O2 → SiO2+H2

③水汽氧化：Si ＋ H2O → SiO2 ＋ H2

硅的氧化温度：750 ℃ ～1100℃

6. 硅热氧化过程的分为两个阶段：

第一阶段：反应速度决定氧化速度，主要因为氧分子、水分子充足，硅原子不足。

第二阶段：扩散速度决定氧化速度，主要因为氧分子、水分子不足，硅

原子充足

7. 在实际的SiO2 – Si 系统中，存在四种电荷。