集成电路的材料制造工艺电学特征外观测试显微镜

集成电路的材料制造工艺电学特征外观测试显微镜

集成电路比仅由分立元件构成的电路，集成度更高，完成的
电路功能更复杂，其制造工艺则是平面外延晶体管工艺的延伸，
由外延、光刻、扩散、蒸发和组装等一系列工艺所组成。它的制
造工艺所以变得如此复杂，其根本原因在于扩散和光刻工序增加
了，各元件之问既要隔离叉要互连。

  集成电路的材料，可供选择的有锗、硅和砷化镓。但从所要
求的温度范围、电学特性和现有的翩造工艺来看，能实际应用的
主要是硅。在制造之前，必须进行电路设计和结构设计。在电路
设计，例如数字电路的设计中，应先考虑速度、扇出、噪声容限、
功耗和成本，以决定电路方式。然后考虑器件参数的限制，选定
输入输出端数目和互连线少的电路。硅衬底的电阻率和外形因产
品种类而异，但应考虑适应性而对电路实行标准化。在以后的结
构设计中，要决定元件的排列和隔离岛的数目，并对布线的交叉、
、芯片面积为最小、寄生效应和容许偏差等给予充分注意。这样，
设计才算完成。

首先，制作硅单晶，把它切成
大片，用研磨、抛光或腐蚀的方法进行机械抛光及化学抛光；氧
化，用光致抗蚀剂进行光刻，进行选择扩散以制作埋层。其次，
除去表面氧化膜，进行外延生长，然后进行氧化、光刻和隔离扩
散，为了形成基区进行光刻和选择扩散，基区和电阻层可以同时
形成。再其次，为了形成发射区进行光刻和选择扩散，有时为了
缩短晶体管的开关时间，要从集电极一侧进行金扩散。最后蒸铝，
并用光刻除去不需要的那部分铝以形成互连布线，至此，大片的
处理工序就告结束。这时，在大片上就已同时形成几十乃至几百
个集成电路。下一步则进入组装和测试工序。首先进行大片的电
学特性测试，判定合格与否，再划线分割成小片，用显微镜对合
格小片作外观检查。然后把小片固定在外壳上，再进行键合，把
小片上集成电路芯片的各端点电极和外壳引线用细金线或细铝线
连接起来。最后密封到管壳内，进行电特性及环境试验，至此才
作出成品。

(本文由上海光学仪器厂编辑整理提供, 未经允许禁止复制http://www.sgaaa.com)