集成電路工藝簡析-單片工藝

集成電路工藝(integrated circuit technique )是把電路所需要的晶體管、二極管、電阻器和電容器等元件用一定工藝方式制作在一小塊硅片、玻璃或陶瓷襯底上，再用適當(dāng)?shù)墓に囘M行互連，然后封裝在一個管殼內(nèi)，使整個電路的體積大大縮小，引出線和焊接點的數(shù)目也大為減少。集成的設(shè)想出現(xiàn)在50年代末和60年代初，是采用硅平面技術(shù)和薄膜與厚膜技術(shù)來實現(xiàn)的。電子集成技術(shù)按工藝方法分為以硅平面工藝為基礎(chǔ)的單片集成電路、以薄膜技術(shù)為基礎(chǔ)的薄膜集成電路和以絲網(wǎng)印刷技術(shù)為基礎(chǔ)的厚膜集成電路。

單片集成電路工藝

利用研磨、拋光、氧化、擴散、光刻、外延生長、蒸發(fā)等一整套平面工藝技術(shù)，在一小塊硅單晶片上同時制造晶體管、二極管、電阻和電容等元件，并且采用一定的隔離技術(shù)使各元件在電性能上互相隔離。然后在硅片表面蒸發(fā)鋁層并用光刻技術(shù)刻蝕成互連圖形，使元件按需要互連成完整電路，制成半導(dǎo)體單片集成電路。隨著單片集成電路從小、中規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，平面工藝技術(shù)也隨之得到發(fā)展。例如，擴散摻雜改用離子注入摻雜工藝;紫外光常規(guī)光刻發(fā)展到一整套微細加工技術(shù)，如采用電子束曝光制版、等離子刻蝕、反應(yīng)離子銑等;外延生長又采用超高真空分子束外延技術(shù);采用化學(xué)汽相淀積工藝制造多晶硅、二氧化硅和表面鈍化薄膜;互連細線除采用鋁或金以外，還采用了化學(xué)汽相淀積重摻雜多晶硅薄膜和貴金屬硅化物薄膜，以及多層互連結(jié)構(gòu)等工藝。

而厚膜混合集成電路工藝是用絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)等厚膜工藝在同一基片上制作無源網(wǎng)絡(luò)，并在其上組裝分立的半導(dǎo)體器件芯片或單片集成電路或微型元件，再外加封裝而成的混合集成電路。厚膜混合集成電路是一種微型電子功能部件。青島智騰微電子生產(chǎn)的厚膜混合集成電路封裝具有六大優(yōu)勢，基片選用陶瓷基板，散熱好，應(yīng)用環(huán)境溫度可達：-55℃～250℃;模塊內(nèi)部采用裸芯片貼裝，組裝密度高達10～100個/cm2，產(chǎn)品體積比傳統(tǒng)PCB電路縮小30%～70%;內(nèi)部采用高純氮氣氣密性封裝，裸芯片的焊接使用邦定工藝，不易產(chǎn)生虛焊、脫焊，比PCB電路焊點減少70%～90%;內(nèi)部元器件使用金絲連接，走線短，寄生效應(yīng)小、噪聲小、功耗低、溫度漂移小;鍍金或陶瓷外殼封，裝模塊化設(shè)計、組裝，耐腐蝕，且便于儀器設(shè)備故障檢查和維修;多芯片裸芯封裝，形成功能完整的應(yīng)用SOC模塊，仿制難度大，保密性好。