本章小结

1.摩尔定律

摩尔定律(Moore Law)并不是科学界或自然界的自然定律,它仅仅是对半导体业及半导体制程领域的技术规律所进行的技术性归纳和总结。摩尔定律描述了由不断改进的半导体制造工艺技术所带来的指数级增长的独特趋势和特有规律。当然,摩尔定律对集成电路设计和制造产业在一定程度上也起着重要的技术导向和技术驱动作用。所以,仅凭摩尔定律高度地提炼出集成电路产业发展的内在规律这一点,就足够伟大了。重要的是,它在客观上确实起到了推动集成电路产业发展的作用。

2.电子技术的更新换代

通过绪论内容的学习,我们应当总结出电子技术漫长的发展历程所内含的技术驱动因素。显然,主要的技术驱动因素是电子器件由电子管、晶体管到集成电路而发展起来的。电子器件的发展,历经近百年,历次变革都引发了电子技术和信息技术的革命。

3.集成电路的规模界定

集成电路按其规模大小可分为:小规模集成电路(SSI,Small Scale Integrate)、大规模集成电路(LSI,Large Scale Integrate)、超大规模集成电路(VLSI,Very Large Scale Integrate)、甚大规模集成电路(ULSI,Ultra Large Scale Integrate)。

4.常规分立晶体管管芯的制造流程

常规分立晶体管管芯的平面制造工艺流程为:衬底制备(N+型单晶硅衬底)→生长 N-型外延层→基区氧化层生长(即1次氧化)→光刻基区扩散窗口→基区(P型硼扩散)预淀积扩散→基区扩散再分布(即2次氧化)→发射区氧化层生长→光刻发射区扩散窗口→发射区(N+型磷扩散)预淀积扩散→发射区扩散再分布(即3次氧化)→腐蚀介质保护层并生长表面钝化层→光刻电极引线孔→真空蒸铝→铝电极反刻。

5.晶体管的后道工序

晶体管的后道工序主要包括:背面蒸金、合金、初测、划片、烧结、硅铝引线压焊、管壳封装、终测分类、老化筛选、喷漆打印、包装出厂等环节。

6.典型的双极性PN结隔离集成电路的制造流程

集成电路平面工艺结构与常规的分立晶体管平面工艺结构的主要区别在于:前者需要考虑完整的电路系统的表面布线和不等电位单元间的相互隔离。简言之,若采用设置高浓度埋层和PN结隔离来解决上述两点的话,集成电路较常规的晶体管平面工艺制造流程要多出埋层区和隔离墙的制作过程。通常,仅这两个过程就需要6道工序方可完成。

若采用PN结隔离模式的平面工艺来完成集成电路的制造,工艺流程如下:衬底制备(P型单晶硅衬底)→埋层氧化介质层的生长→刻蚀埋层氧化介质层→扩散形成N+型埋层(通常采用热扩散率较小的化学元素锑 Sb 作为杂质源)→腐蚀表面的绝缘介质层→表面化学气相抛光→生长 N-型外延层→为制作隔离区生长氧化介质层→刻蚀隔离区窗口→进行 P+隔离区扩散→剥离隔离氧化介质层→生长基区扩散掩蔽介质层(第3次氧化)→光刻基区扩散窗口→基区(P型硼扩散)预淀积扩散→基区扩散再分布(第4次氧化)→发射区氧化层生长→光刻发射区扩散窗口→发射区及集电区欧姆接触口浓磷区(N+型磷扩散)预淀积扩散→发射区扩散再分布(第5次氧化)→光刻电极引线孔→真空蒸铝→铝电极反刻→低温淀积表面钝化层(第6次制备氧化介质膜)→光刻压焊点窗口。