第四章 芯片制造概述 概述 本章将介绍基本芯片生产工艺的概况。本章通过在器件表面产生电路元件的工艺顺序来阐述四种最基本的平面制造工艺。接下来解释了从功能设计图到光刻掩膜板的生产的电路设计过程。最后, 详细描述了晶圆和器件的特性和术语。 目的 完成本章后您将能够： 1 . 鉴别和解释最基本的四种晶圆生产工艺。 2 . 辨别晶圆的各个部分。 3 . 描绘集成电路设计的流程图。 4 . 说出集成电路合成布局图和掩膜组的定义与用途。 5 . 画出作为基础工艺之一的掺杂工艺顺序截面图。 6 . 画出作为基础工艺之一的金属化工艺顺序的截面图。 7 . 画出作为基础工艺之一的钝化层工艺顺序的截面图。 8 . 识别集成电路电路器件的各个部分。 晶圆生产的目标 芯片的制造,分为四个阶段：原料制作、单晶生长和晶圆的制造、集成电路晶圆的生产、集成电路的封装。前两个阶段已经在本书的第三章涉及。本章讲述的是第三个阶段，集成电路晶圆生产的基础知识。 集成电路晶圆生产（wafer fabrication）是在晶圆表面上和表面内制造出半导体器件的一系列生产过程。整个制造过程从硅单晶抛光片开始，到晶圆上包含了数以百计的集成电路芯片（图4.1）。 晶圆术语 图4.2列举了一片成品晶圆。接下来将向读者讲解晶圆表面各部分的名称： 图4.2 晶圆术语 1. 器件或叫芯片（Chip, die, device, microchip, bar）： 这个名词指的是在晶圆表面占大部分面积的微芯片掩膜。 2. 街区或锯切线（Scribe lines, saw lines, streets, avenues）：在晶圆上用来分隔不同芯片之间的街区。街区通常是空白的, 但有些公司在街区内放置对准靶, 或测试的结构（见 ‘ Photomasking’ 一章）。 3. 工程试验芯片（Engineering die, test die）：这些芯片与正式器件（或称电路芯片）不同。它包括特殊的器件和电路模块用于对晶圆生产工艺的电性测试。 4. 边缘芯片（ Edge die）：在晶圆的边缘上的一些掩膜残缺不全的芯片而产生面积损耗。由于单个芯片尺寸增大而造成的更多边缘浪费会由采用更大直径晶圆所弥补。推动半导体工业向更大直径晶圆发展的动力之一就是为了减少边缘芯片所占的面积。 5. 晶园的晶面( Wafer Crystal Plans)：图中的剖面标示了器件下面的晶格构造。此图中显示的器件边缘与晶格构造的方向是确定的。 6. 晶圆切面/凹槽( Wafer flats/notches)：例如图示的晶圆有主切面和副切面，表示这是一个P型<100>晶...
