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1、淺談晶圓制造工藝過(guò)程 晶圓制造工藝流程 1、表面清洗 2、初次氧化 3、CVD(ChemicalVapordeposiTIon)法沉積一層Si3N4(HotCVD或LPCVD)。(1)常壓CVD(NormalPressureCVD)(2)低壓CVD(LowPressureCVD)(3)熱CVD(HotCVD)/(thermalCVD)(4)電漿增強(qiáng)CVD(PlasmaEnhancedCVD)(5)MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成長(zhǎng)(MolecularBeamEpi
2、taxy)(6)外延生長(zhǎng)法(LPE) 4、涂敷光刻膠(1)光刻膠的涂敷(2)預(yù)烘(prebake)(3)曝光(4)顯影(5)后烘(postbake)(6)腐蝕(etching)(7)光刻膠的去除 5、此處用干法氧化法將氮化硅去除 6、離子布植將硼離子(B+3)透過(guò)SiO2膜注入襯底,形成P型阱 7、去除光刻膠,放高溫爐中進(jìn)行退火處理 8、用熱磷酸去除氮化硅層,摻雜磷(P+5)離子,形成N型阱 9、退火處理,然后用HF去除SiO2層 10、干法氧化法生成一層SiO2層,然后LPC
3、VD沉積一層氮化硅 11、利用光刻技術(shù)和離子刻蝕技術(shù),保留下柵隔離層上面的氮化硅層 12、濕法氧化,生長(zhǎng)未有氮化硅保護(hù)的SiO2層,形成PN之間的隔離區(qū) 13、熱磷酸去除氮化硅,然后用HF溶液去除柵隔離層位置的SiO2,并重新生成品質(zhì)更好的SiO2薄膜,作為柵極氧化層?! ?4、LPCVD沉積多晶硅層,然后涂敷光阻進(jìn)行光刻,以及等離子蝕刻技術(shù),柵極結(jié)構(gòu),并氧化生成SiO2保護(hù)層。 15、表面涂敷光阻,去除P阱區(qū)的光阻,注入砷(As)離子,形成NMOS的源漏極。用同樣的方法,在N阱區(qū),注入
4、B離子形成PMOS的源漏極?! ?6、利用PECVD沉積一層無(wú)摻雜氧化層,保護(hù)元件,并進(jìn)行退火處理。 17、沉積摻雜硼磷的氧化層18、濺鍍第一層金屬(1)薄膜的沉積方法根據(jù)其用途的不同而不同,厚度通常小于1um。(2)真空蒸發(fā)法(EvaporaTIonDeposiTIon)(3)濺鍍(SputteringDeposiTIon) 19、光刻技術(shù)定出VIA孔洞,沉積第二層金屬,并刻蝕出連線結(jié)構(gòu)。然后,用PECVD法氧化層和氮化硅保護(hù)層?! ?0、光刻和離子刻蝕,定出PAD位置 21、最后進(jìn)行退
5、火處理,以保證整個(gè)Chip的完整和連線的連接性 晶圓制造總的工藝流程芯片的制造過(guò)程可概分為晶圓處理工序(WaferFabrication)、晶圓針測(cè)工序(WaferProbe)、構(gòu)裝工序(Packaging)、測(cè)試工序(InitialTestandFinalTest)等幾個(gè)步驟?! ∑渲芯A處理工序和晶圓針測(cè)工序?yàn)榍岸危‵rontEnd)工序,而構(gòu)裝工序、測(cè)試工序?yàn)楹蠖危˙ackEnd)工序。 1、晶圓處理工序:本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件(如晶體管、電容、邏輯開(kāi)關(guān)等),其處
6、理程序通常與產(chǎn)品種類(lèi)和所使用的技術(shù)有關(guān),但一般基本步驟是先將晶圓適當(dāng)清洗,再在其表面進(jìn)行氧化及化學(xué)氣相沉積,然后進(jìn)行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復(fù)步驟,最終在晶圓上完成數(shù)層電路及元件加工與制作?! ?、晶圓針測(cè)工序:經(jīng)過(guò)上道工序后,晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)的小格,即晶粒,一般情況下,為便于測(cè)試,提高效率,同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品;但也可根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產(chǎn)品。在用針測(cè)(Probe)儀對(duì)每個(gè)晶粒檢測(cè) 其電氣特性,并將不合格的晶粒標(biāo)上記號(hào)后,將晶圓切開(kāi),分割
7、成一顆顆單獨(dú)的晶粒,再按其電氣特性分類(lèi),裝入不同的托盤(pán)中,不合格的晶粒則舍棄?! ?、構(gòu)裝工序:就是將單個(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連接,以作為與外界電路板連接之用,最后蓋上塑膠蓋板,用膠水封死。其目的是用以保護(hù)晶粒避免受到機(jī)械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片(即我們?cè)陔娔X里可以看到的那些黑色或褐色,兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊)。 4、測(cè)試工序:芯片制造的最后一道工序?yàn)闇y(cè)試,其又可分為一般測(cè)試和特殊測(cè)試,前
8、者是將封裝后的芯片置于各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性,如消耗功率、運(yùn)行速度、耐壓度等。經(jīng)測(cè)試后的芯片,依其電氣特性劃分為不同等級(jí)。而特殊測(cè)試則是根據(jù)客戶(hù)特殊需求的技術(shù)參數(shù),從相近參數(shù)規(guī)格、品種中拿出部分芯片,做有針對(duì)性的專(zhuān)門(mén)測(cè)試,看是否能滿(mǎn)足客戶(hù)的特殊需求,以決定是否須為客戶(hù)設(shè)計(jì)專(zhuān)用芯片。經(jīng)一般測(cè)試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號(hào)及出廠日期等標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽并加以包裝后即可出廠。而未通過(guò)測(cè)試的芯片則視其達(dá)到的參數(shù)情況定作降級(jí)品或廢品。