2014 芯片制造基本工藝介紹.ppt

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1、晶圓制造基本工藝介紹目錄晶圓主要制程簡介雙極工藝流程簡介MOS工藝流程簡介半導體產業(yè)鏈長電新順半導體制造環(huán)境要求主要污染源:微塵顆粒、重金屬離子、有機物殘留物和鈉離子等輕金屬例子。超凈間:潔凈等級主要由微塵顆粒數/ft30.1um0.2um0.3um0.5um5.0umI級357.531NA10級350753010NA100級NA750300100NA1000級NANANA10007IC制程簡圖封裝測試ImplantEtch圖形LithoThinFilm表面處理RawWaferFinishedWafer循環(huán)X次DiffusionDiffusion:氧化擴散ThinFil

2、m:薄膜成長Litho:光刻(圖形轉移)Etch:刻蝕(圖形形成)Implant:離子注入擴散氧化臥式爐管立式爐管擴散氧化工藝的設備是爐管,按圓片放置方式分為立式和臥式兩種按工藝時的工作壓力分為常壓爐管和低壓爐管常壓爐管按工藝分一般有氧化,摻雜,推阱,退火,回流,合金等低壓爐管按工藝分一般有多晶(LPPoly),氮化硅(LPSiN),TEOS氧化層(LPTEOS),原位摻雜(In-suitDopingPoly),摻氧多晶硅(SIPOS)等薄膜成長薄膜成長的主要目的是在圓片表面以化學或物理方式淀積上所需要的膜層。薄膜沉積技術已發(fā)展為二個主要方向:(1)化學氣相沉積(Che

3、micalVaporDeposition),簡稱為CVD按工藝條件分:APCVD(常壓CVD)LPCVD(低壓CVD)PECVD(等離子增強CVD)4.PCVD(光CVD)按生成膜的性質類型分:1.金屬CVD2.半導體CVD3.介質CVD(2)物理氣相沉積(PhysicalVaporDeposition),簡稱為PVD按工藝條件分:蒸鍍(EvaporationDeposition)濺鍍(SputteringDeposition)PVD主要用于金屬層形成。光刻前處理(PRIMING)涂膠(Coating)曝光(EXPOSURE)顯影前烘焙(PreExB)顯影(DEVELO

4、PING)堅膜(HardBake)顯檢(INSPECTION)測量(METROLOGY)下工序返工(REWORK)軟烘(SoftBake)光刻的目的是將設計圖形轉移到硅片上。光照光阻PR光罩刻蝕PR刻蝕的目的是去除顯影后裸露出來的物質,實現(xiàn)圖形的轉移。刻蝕主要分為使用化學溶液的濕法蝕刻和使用氣體的干法蝕刻。濕法刻蝕一般使用濕法槽,主要分為氧化層刻蝕,SiN刻蝕,金屬刻蝕,硅刻蝕等干法刻蝕一般有等離子刻蝕(PE)和反應離子刻蝕(RIE),可以去除氧化層,SiN,多晶硅,單晶硅,金屬等工藝膜層刻蝕后離子注入離子注入技術可將雜質以離子型態(tài)注入半導體組件的特定區(qū)域上,以獲得精確

5、的電子特性。這些離子必須先被加速至具有足夠能量與速度,以穿透(注入)薄膜,到達預定的注入深度。離子注入制程可對注入區(qū)內的雜質濃度加以精密控制。基本上,此雜質濃度(劑量)由離子束電流(離子束內之總離子數)與掃描率(晶圓通過離子束之次數)來控制,而離子注入之深度則由離子束能量之大小來決定。離子注入的主要參數有注入能量,注入劑量和注入角度等。標準雙極工藝流程-以NPN晶體管為例標準雙極工藝流程---NPN雙極晶體管標準雙極工藝流程-N+埋層N+埋層埋層氧化涂膠曝光顯影濕法腐蝕磷擴摻雜埋層推阱標準雙極工藝流程-外延成長外延外延成長標準雙極工藝流程-隔離隔離隔離氧化涂膠曝光顯影濕

6、法腐蝕硼擴摻雜隔離介質層淀積隔離推阱基區(qū)標準雙極工藝流程-Base基區(qū)基區(qū)氧化涂膠曝光顯影濕法腐蝕基區(qū)注入基區(qū)推阱標準雙極工藝流程-發(fā)射區(qū)/集電區(qū)發(fā)射區(qū)/集電區(qū)涂膠曝光顯影濕法腐蝕磷擴摻雜發(fā)射區(qū)推阱標準雙極工藝流程-孔刻蝕和金屬連線金屬互聯(lián)孔涂膠孔曝光顯影孔刻蝕金屬淀積金屬層涂膠曝光顯影金屬刻蝕鈍化保護層鈍化層淀積涂膠曝光顯影鈍化層刻蝕CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例VDDINOUTP管N管SDDSCMOS電路圖P阱形成N-SiN-SiSiO2一次氧化涂膠曝光顯影濕法腐蝕P阱形成(續(xù))N-SiP-N-SiP-BP阱注入P阱推阱氧化有源區(qū)形成N-SiP-Si

7、3N4N-SiP-Si3N4SiN淀積涂膠曝光顯影濕法SiN腐蝕濕法Oxide腐蝕N管場區(qū)注入光刻膠N-SiP-B+N管場區(qū)涂膠曝光顯影N管場區(qū)注入N-SiP-場氧化氮化硅全剝氧化層腐蝕P管場區(qū)注入N-SiP-B+P管場區(qū)涂膠曝光顯影P管場區(qū)注入柵區(qū)形成多晶硅N-SiP-N-SiP-柵氧氧化多晶淀積多晶摻雜涂膠曝光顯影多晶刻蝕多晶硅P管源漏形成N-SiP-B+P管源漏涂膠曝光顯影P管源漏注入N管源漏形成光刻膠N-SiP-AsN管源漏涂膠曝光顯影N管源漏注入接觸孔形成BPSGN-SiP+P-P+N+N+N-SiP+P-P+N+N+介質層BP

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