微电子技术一、引言一、引言1、微电子技术应用微电子无处不在：公共汽车IC卡、银行储蓄卡和信用卡、小区智能卡、电子手表、语言贺卡和玩具、电子琴、手机、洗衣机、电视机、电话机等等日常生活用品中都有芯片（微电子）。1948年BELL实验室发明第一只晶体管——微电子技术第一个里程碑；人的头发3、向微米工艺的极限挑战电子管晶体管场效应管（厚膜）薄膜晶体管电子管又称“真空管”（VacuumTube）电子管拥有三个最基本的极阴极(Cathode,K)：释放出电子流屏极(Plate，P)：吸引和收集阴极发射的电子（集极）栅极(Gird,G)：控制电子流的流量电子管的放大作用直热式三极管灯丝（Filament）的制作材料钨丝钍钨合金氧化硷土11122．晶体管14场效应管与晶体管的区别N沟道增强型MOS场效应管结构N沟道耗尽型MOS场效应管结构结型场效应管（JFET)结构4、薄膜晶体管(TFT)Ga-dopedZnO21“集成电路”(IntegratedCircuit，IC)把由若干个晶体管、电阻、电容等器件组成的、实现某种特定功能的电子线路，集中制造在一块小小的半导体芯片上集成度发展神速1962：几个、1965：近100个（IC）1967：100~1000个（中规模IC）1967-1973：1000—10000个（LSIC）1978：达10万~100万个单元（VLSIC）目前集成度已突破千万单元100个晶体管以下的集成电路称为小规模集成电路100—1000个晶体管的集成电路称为中规模集成电路1000个晶体管以上的集成电路称大规模集成电路10万个晶体管以上的集成电路称超大规模集成电路第一代（以厘米为尺度的电子管）电子管计算机（1946-1957）第二代（以毫米为尺度的半导体）晶体管计算机（1959-1964）第三代小规模集成电路计算机（1964-1970）第四代大规模集成电路计算机（1970-）25超大规模集成电路集成电路中的基本元件结构阴极阳极集电极基极发射极源极栅极漏极NPNPN+N+金属N+P型衬底P型衬底P型衬底P型阱PN结二极管NPN晶体管nMOS晶体管双极集成电路工艺砷注入SiO2SiO2p-Si衬底（a）埋层制备双极集成电路工艺N外延层P衬底N+埋层(b)外延层制备双极集成电路工艺光致抗蚀剂钝化层N外延层N+P（c）隔离区窗口制备双极集成电路工艺沟道隔断区硼离子注入NNN+P(d)氧化物隔离区制备(1)双极集成电路工艺NNSiO2P+N+P+沟道隔断区P(e)氧化物隔离区制备(2)双极集成电路工艺基区硼离子注入光致抗蚀剂NSiO2P基区P+N+埋层(f)基区制备双极集成电路工艺光致抗蚀剂SiO2…P+N+埋层(g)基区引线孔制备双极集成电路工艺砷离子注入发射区基区集电区埋层N+集电区(h)发射区制备半导体集成电路工艺技术集成电路的设计和制作分立元件39