晶圆制造工艺流程
晶圆制造工艺流程
1、 表面清洗
2、 初次氧化
3、 CVD(Chemical Vapor deposition) 法沉积一层 Si3N4 (Hot CVD 或 LPCVD) .
(1)常压 CVD (Normal Pressure CVD)
(2)低压 CVD (Low Pressure CVD)
(3)热 CVD (Hot CVD)/(thermal CVD)
(4)电浆增强 CVD (Plasma Enhanced CVD)
(5)MOCVD (Metal Organic   CVD) & 分子磊晶成长 (Molecular Beam Epitaxy)
(6)外延生长法 (LPE)
4、 涂敷光刻胶
(1)光刻胶的涂敷
(2)预烘 (pre bake)
(3)曝光
(4)显影
(5)后烘 (post bake)
(6)腐蚀 (etching)
(7)光刻胶的去除
5、 此处用干法氧化法将氮化硅去除
6 、离子布植将硼离子 (B+3) 透过 SiO2 膜注入衬底,形成 P 型阱
7、 去除光刻胶,放高温炉中进行退火处理
8、 用热磷酸去除氮化硅层,掺杂磷 (P+5) 离子,形成 N 型阱
9、 退火处理,然后用 HF 去除 SiO2 层
10、干法氧化法生成一层 SiO2 层,然后 LPCVD 沉积一层氮化硅
11、利用光刻技术和离子刻蚀技术,保留下栅隔离层上面的氮化硅层
12、湿法氧化,生长未有氮化硅保护的 SiO2 层,形成 PN 之间的隔离区
13、热磷酸去除氮化硅,然后用 HF 溶液去除栅隔离层位置的 SiO2 ,并重新生成品质更好的 SiO2 薄膜 , 作为栅极氧化层。
14、LPCVD 沉积多晶硅层,然后涂敷光阻进行光刻,以及等离子蚀刻技术,栅极结构,并氧化生成 SiO2 保护层。
15、表面涂敷光阻,去除 P 阱区的光阻,注入砷 (As) 离子,形成 NMOS 的源漏极。用同样的方法,在 N 阱区,注入 B 离子形成 PMOS 的源漏极。
16、利用 PECVD 沉积一层无掺杂氧化层,保护元件,并进行退火处理。
17、沉积掺杂硼磷的氧化层
18、濺镀第一层金属
(1) 薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同,厚度通常小于 1um .
(2) 真空蒸发法( Evaporation Deposition )
(3) 溅镀( Sputtering Deposition )
19、光刻技术定出 VIA 孔洞,沉积第二层金属,并刻蚀出连线结构。然后,用 PECVD 法氧化层和氮化硅保护层。 20、光刻和离子刻蚀,定出 PAD 位置
21、最后进行退火处理,以保证整个 Chip 的完整和连线的连接性
 
晶圆制造总的工艺流程
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(Wafer Fabrication)、晶圆针测工序(Wafer Probe)、构装工序(Packaging)、测试工序(Initial Test and Final Test)等几个步骤.其中
晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(Front End)工序,而构装工序、测试工序为后段(Back End)工序。
1、晶圆处理工序:本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关,但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。
2、晶圆针测工序:经过上道工序后,晶圆上就形成了一个个的小格,即晶粒,一般情况下,为便于测试,提高效率,同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品;但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,将晶圆切开,分割成一颗颗单独的晶粒,再按其电气特性分类,装入不同的托盘中,不合格的晶粒则舍弃。
3、构装工序:就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接,以作为与外界电路板连接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死.其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏.到此才算制成了一块集
成电路芯片(即我们在电脑里可以看到的那些黑或褐,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。
4、测试工序:芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为一般测试和特殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数,从相近参数规格、品种中拿出部分芯片,做有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求,以决定是否须为客户设计专用芯片.经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品
 
ETCH
  何谓蚀刻(Etch)?
  答:将形成在晶圆表面上的薄膜全部,或特定处所去除至必要厚度的制程。
  蚀刻种类:
  答:(1) 干蚀刻(2) 湿蚀刻
  蚀刻对象依薄膜种类可分为:
  答:poly,oxide, metal
  何谓 dielectric 蚀刻(介电质蚀刻)?
  答:Oxide etch and nitride etch
  半导体中一般介电质材质为何?
  答:氧化硅/氮化硅
  何谓湿式蚀刻
  答:利用液相的酸液或溶剂;将不要的薄膜去除
  何谓电浆 Plasma?
  答:电浆是物质的第四状态.带有正,负电荷及中性粒子之总和;其中包含电子,正离子,负离子,中性分子,活性基及发散光子等,产生电浆的方法可使用高温或高电压.
  何谓干式蚀刻?
  答:利用plasma将不要的薄膜去除
  何谓Under—etching(蚀刻不足)?
  答:系指被蚀刻材料,在被蚀刻途中停止造成应被去除的薄膜仍有残留
  何谓Over-etching(过蚀刻 )
  答:蚀刻过多造成底层被破坏
  何谓Etch rate(蚀刻速率)
  答:单位时间内可去除的蚀刻材料厚度或深度
  何谓Seasoning(陈化处理)
  答:是在蚀刻室的清净或更换零件后,为要稳定制程条件,使用仿真(dummy) 晶圆进行数次的蚀刻循环。
  Asher的主要用途:
  答:光阻去除
  Wet bench dryer 功用为何?
  答:将晶圆表面的水份去除
  列举目前Wet bench dry方法:
陶瓷制作工艺流程
  答:(1) Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry
  何谓 Spin Dryer
  答:利用离心力将晶圆表面的水份去除
  何谓 Maragoni Dryer
  答:利用表面张力将晶圆表面的水份去除
  何谓 IPA Vapor Dryer
  答:利用IPA(异丙醇)和水共溶原理将晶圆表面的水份去除
  测Particle时,使用何种测量仪器?
  答:Tencor Surfscan
  测蚀刻速率时,使用何者量测仪器?
  答:膜厚计,测量膜厚差值
  何谓 AEI
  答:After Etching Inspection 蚀刻后的检查
  AEI目检Wafer须检查哪些项目:
  答:(1) 正面颜是否异常及刮伤 (2) 有无缺角及Particle (3)刻号是否正确
  金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应如何处理?
  答:清机防止金属污染问题
  金属蚀刻机台asher的功用为何?
  答:去光阻及防止腐蚀
  金属蚀刻后为何不可使用一般硫酸槽进行清洗?
  答:因为金属线会溶于硫酸中
  ”Hot Plate"机台是什幺用途?
  答:烘烤
  Hot Plate 烘烤温度为何?
  答:90~120 度C
  何种气体为Poly ETCH主要使用气体?
  答:Cl2, HBr, HCl
  用于Al 金属蚀刻的主要气体为
  答:Cl2, BCl3
  用于W金属蚀刻的主要气体为
  答:SF6
  何种气体为oxide vai/contact ETCH主要使用气体?
  答:C4F8, C5F8, C4F6
  硫酸槽的化学成份为:
  答:H2SO4/H2O2
  AMP槽的化学成份为:
  答:NH4OH/H2O2/H2O
  UV curing 是什幺用途?
  答:利用UV光对光阻进行预处理以加强光阻的强度
  "UV curing”用于何种层次?
  答:金属层
  何谓EMO?
  答:机台紧急开关
  EMO作用为何?
  答:当机台有危险发生之顾虑或已不可控制,可紧急按下
  湿式蚀刻门上贴有那些警示标示?
  答:(1) 警告.内部有严重危险。严禁打开此门 (2) 机械手臂危险。 严禁打开此门 (3) 化学药剂危险. 严禁打开此门
  遇化学溶液泄漏时应如何处置?
  答:严禁以手去测试漏出之液体。 应以酸碱试纸测试。 并寻泄漏管路。
  遇 IPA 槽着火时应如何处置??
  答:立即关闭IPA 输送管路并以机台之灭火器灭火及通知紧急应变小组
  BOE槽之主成份为何?
  答:HF()与NH4F(氟化铵)。
  BOE为那三个英文字缩写 ?
  答:Buffered Oxide Etcher .
  有毒气体之阀柜(VMB)功用为何?
  答:当有毒气体外泄时可利用抽气装置抽走,并防止有毒气体漏出
  电浆的频率一般13。56 MHz,为何不用其它频率?
  答:为避免影响通讯品质,目前只开放特定频率,作为产生电浆之用,如380~420KHz ,13.56MHz,2。54GHz等
  何谓ESC(electrical static chuck)
  答:利用静电吸附的原理, 将 Wafer 固定在极板 (Substrate) 上
  Asher主要气体为
  答:O2
  Asher机台进行蚀刻最关键之参数为何?
  答:温度
  简述TURBO PUMP 原理
  答:利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR
  热交换器(HEAT EXCHANGER)之功用为何?
  答:将热能经由介媒传输,以达到温度控制之目地
  简述BACKSIDE HELIUM COOLING之原理?
  答:藉由氦气之良好之热传导特性,能将芯片上之温度均匀化

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