半導體集成電路軟件
集成電路在大約5mm×5mm大小的硅片上,已集成了一臺微型計算機的核心部分,包含有一萬多個元件。集成電路典型制造過程見圖1。從圖1,可以看到,已在硅片上同時制造完成了一個N+PN晶體管,一個由P型擴散區構成的電阻和一個由N+P結電容構成的電容器,并用金屬鋁條將它們連在一起。實際上,在一個常用的直徑為75mm的硅片上(現在已發展到φ=125mm~150 mm)將有3000000個這樣的元件,組成幾百個電路、子系統或系統。通過氧化、光刻、擴散或離子注入、化學氣相淀積蒸發或濺射等一系列工藝,一層一層地將整個電路的全部元件、它們的隔離以及金屬互連圖形同時制造在一個單晶片上,形成一個三維網絡。而一次又可以同時加工幾十片甚至上百片這樣的硅片,所以一批可以獲得成千上萬個這樣的電路。這樣高的效率,正是集成電路能迅速發展的技術和經濟原因。
半導體集成電路
這個三維網絡可以有各種不同的電路功能和系統功能,視各層的拓撲圖形和工藝規范而定。在一定的工藝規范條件下,主要由各層拓撲圖形控制,而各層的拓撲圖形又由各次光刻掩膜版所決定。所以光刻掩膜版的設計是制造集成電路的一個關鍵。它從系統或電路的功能要求出發,按實際可能的工藝參數進行設計,并由計算機輔助來完成設計和掩膜版的制造。
在芯片制造完成后,經過檢測,然后將硅片上的芯片一個個劃下來,將性能滿足要求的芯片封裝在管殼上,即構成完整的集成電路。