各位，大家好現在要跟大家介紹的是有關於製程整合原理的部份，我是中興大學材料系－林佳鋒。
    在製程整合裡面，一開始我們會先介紹半導體概論的部份，第二部份開始進入到製程及相關技術模組部份，將第一個部份晶圓清洗，第三部份、黃光微影，再來擴散、薄膜、蝕刻。最後的話介紹金氧半元件製程與元件特性部份。
    在半導體概論的部份，我們大概可以這樣提出來，晶圓最主要的目的是要做成不同的元件，當然我們可以分成很多不同步驟的製程，像前端製程的部份，像一開始提到的電晶體、或者是一些其他元件製造，它主要是把一些晶體元件製作在矽晶體上面。
    在後段製程部份製作一些導線的連接及保護層的部份，最後的話會把每一個元件進行切割，然後把每一個元件做一個測試，得到我們需要的元件，最後我們可以從右圖看到裡面和每個晶圓製造，從一開始的晶片到製作，到一個晶粒完成，最後我們完成元件的部份。
    在VLSI製程裡面，大概可以分成幾個演進的步驟，主要跟它的尺寸是有關係的，我們可從最早的兩吋開始到四吋、五吋到八吋到最大的十二吋，當我們的晶片尺寸越大的話代表它在整個晶片上面所製作出來的元件數量可以增加，這樣在製程內可以大量降低製作成本。也因為晶片的尺寸越大，也需要隨著晶片的擴大而更改製程設備部份，所以從早期的六吋廠、八吋廠到目前十二吋廠，會因為尺寸的增大而修改或者是重建製程設備部份，在整個晶片的製作流程裡面的話，也不會因為晶片的尺寸增大、重量變重，所以早期是可以利用人工的方式來提拿，但是愈重的話是表示它需要機台來做晶片的承載跟傳送的部份。
    在製程與產品的趨勢裡面，製程的改良裡面，我們會發現當製程的尺度越做越小的時候，晶片的密度越來越緻密，數量增加的時候，我們當然會越會在意它的高度，所以在製程的改良裡面，除了尺寸縮小之外，另外一種提高製作元件特性部份我們會重新的設計我們的元件，因為當製程的尺度越小的話，所有的導線它的線寬變小了，組織變高了，所以有些特性會因此而改變，所以我們必須要重新設計新的元件讓它的效能能夠提升，當然也跟它的功率的控制跟它的高度上升會是有很大的關係的，所以我們可以發現說在VLSI製程的流程裡面，主要是從製程的線寬的縮小著手再來由元件的特性功能改善來搭配，所以我們會發現說在我們的元件製作流程裡面，一開始必須要經由IC的設計方式，把所需要設計的元件功能做一個整合，然後再把它轉成半導體製程技術裡面的每一道材料薄膜厚度，導線寬度，甚至於後面的一些線寬的部份，都會影響到整個設計部份，所以一開始的元件設計跟後面的設計參數會有緊密的結合，這樣才可以製作出一個穩定性較高的元件出來，在IC的發展指標裡面，我們會發現當元件的尺度越做越小時，單一晶片的元件上面會變多，我們會比較常關注的是如何去控制這一個元件的基本的關係，我們當用的名詞是利用它的特徵尺度，你可以利用它的feature size或者是它的critical dimension的的方式來控制，來了解到底目前製程遇到什麼樣的一個瓶頸，所以從早期線寬1.25製程，到0.25micron的製程到0.13micron的製程，甚至於到次微米到低於100奈米之下的製程，慢慢的你會發現在整個製程的進度越來越提升之下，你可以改變後續的黃光微影的製程，在晶片上面能夠做出來最小的尺寸，因此而縮小，這樣的一個元件的特性跟元件的密度會因此而提升，所以我們稱這一種尺度稱為臨界尺度叫CD，當然在摩爾定律裡面也提出一個概念出來，在晶片的一個尺度因為講縮小之後，會導致你元件的密度每隔18個月會增加一倍左右。所以代表說我們可以有效的把尺度慢慢縮小之後，所增加的效率在單位面積裡面的密度會因此而提升。當然它的單位價格也會因此而下降。
    所以我們提到的CD值，從早期的發展來看你可以從圖中看到說，在圖裡面也有可能是Contact Hole的尺寸，有可能是Line Width兩條線之間的間距或者是線之間的寬度，都可能會決定它的最小的Dimension部份，所以我們提到說如何在一個矽晶片做一個最小的尺寸，當然最重要和最小的發生在元件的閘極的製程部份，我們看到在1988年大概是1μm值左右，到1997年是0.25的製程，再來是0.18、0.15、0.13到目前已經可以到一個0.1μm以下的製程，所以0.1μm以下的製程我們稱之為奈米製程。
    在IC製作的流程裡面的話，大概可以分成幾個重要的步驟，當然我們可以從左邊來看的話，一開始是可以從晶圓開始，首先從矽晶棒的切下來的晶片，沒有做任何圖案化，因此必須先做一個我們所需要的元件結構，第一個步驟會先進到這一個擴散部份，擴散部份會進行摻雜這個部份，接下來會進行黃光製程，因為我們會做圖案化，圖案化也就是表示說我們會做出不同的尺度，尺寸或者是元件的區域，或者是元件的這些關係，做完之後你會發現我們必須要在黃光之前需要定義一些薄膜，薄膜可能是半導體膜或者是金屬膜，在半導體膜或者是金屬膜製作完成之後，我們可以藉由黃光製程把它製作出來，做完之後進行蝕刻，把不要的區域蝕刻掉，這樣可以將我們的圖案留下，如果一開始的薄膜是金屬的話，經由黃光微影可以定義它的線寬，長度多少，經營蝕刻你可以讓剩下來的區域保留下來，你可以製作出一個金屬線或者一個金屬電極出來。當然你成長的薄膜部份是屬於半導體薄膜的話，那我們可能需要做一些N型或者是P型摻雜部份，我們可以藉由黃光微影之後然後進行移植物質，所以進行離子佈植我們可以進行像磷、砷、硼，摻雜晶片裡面的話，讓它變成不同的特性。