晶圆制造工艺流程和处理工序

合集下载

晶圆制作过程范文

晶圆制作过程范文

晶圆制作过程范文晶圆是一种非常重要的半导体材料,用于制造各种电子器件,如集成电路和太阳能电池等。

制作晶圆的过程主要包括晶圆材料选择、单晶生长、切割和抛光等几个关键步骤。

下面将详细介绍晶圆制作的过程。

第一步:晶圆材料选择晶圆通常由硅(Si)材料制成,因为硅具有良好的电子特性和光学特性。

在选择硅材料之前,首先需要确定应用所需的特性,如阻挡层、导电性等。

根据这些需求,可以选择不同纯度的硅材料,如普通硅、高纯硅和超纯硅。

第二步:单晶生长单晶生长是生产晶圆的关键步骤之一、单晶生长的方法有多种,其中常用的包括凝固法、溶液法和气相淀积法。

凝固法是通过将溶液或熔融物体逐渐冷却,使其凝固成单晶体。

这种方法可以生长较大尺寸的晶体,并且可以控制晶体的取向和纯度。

溶液法是通过在溶液中逐渐减少溶质浓度,使其沉淀成单晶体。

这种方法可以生长优质的单晶,但是晶体尺寸相对较小。

气相淀积法是通过在气相中控制气氛和温度的条件下,使气态材料沉积在基片上形成单晶。

这种方法可以生长大尺寸、高质量的单晶体。

第三步:切割在单晶生长完成后,需要将单晶体切割成薄片,即晶圆。

晶圆的切割通常使用金刚石切割盘进行,切割出的晶圆通常具有圆形或方形。

在切割过程中,需要防止产生晶格的损伤或污染。

因此,在切割之前,通常会在单晶体表面形成一层保护膜,如氧化物或金属膜,以防止切割时对晶体的影响。

第四步:抛光切割出的晶圆通常具有不平整的表面,需要进行抛光处理。

抛光主要是通过机械研磨和化学腐蚀的方法,将晶圆表面的杂质、损伤和不平整层层去除,使其表面平坦光滑。

机械研磨通常使用研磨液和研磨盘对晶圆表面进行研磨,去除表面不平整。

化学腐蚀是利用化学溶液对晶圆表面进行腐蚀,去除表面的污染和损伤。

此外,抛光过程还可以通过光学手段实时监测晶圆表面的平整度和光滑度,以保证抛光的质量和效果。

第五步:清洗和检测抛光完成后,晶圆需要进行清洗和检测。

清洗过程主要是将抛光产生的残留物、污染物和杂质从晶圆表面洗净,以确保晶圆的纯净度。

晶圆生产工艺与流程介绍

晶圆生产工艺与流程介绍

晶圆的生产工艺流程介绍从大的方面来讲,晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤,它又可细分为以下几道主要工序(其中晶棒制造只包括下面的第一道工序,其余的全部属晶片制造,所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序):晶棒成长 --> 晶棒裁切与检测 --> 外径研磨 --> 切片 --> 圆边 --> 表层研磨 --> 蚀刻 --> 去疵 --> 抛光 --> 清洗 --> 检验 --> 包装1.晶棒成长工序:它又可细分为:1).融化(Melt Down)将块状的高纯度复晶硅置于石英坩锅内,加热到其熔点1420°C以上,使其完全融化。

2).颈部成长(Neck Growth)待硅融浆的温度稳定之后,将〈1.0.0〉方向的晶种慢慢插入其中,接着将晶种慢慢往上提升,使其直径缩小到一定尺寸(一般约6mm左右),维持此直径并拉长100-200mm,以消除晶种内的晶粒排列取向差异。

3).晶冠成长(Crown Growth)颈部成长完成后,慢慢降低提升速度和温度,使颈部直径逐渐加大到所需尺寸(如5、6、8、12吋等)。

4).晶体成长(Body Growth)不断调整提升速度和融炼温度,维持固定的晶棒直径,只到晶棒长度达到预定值。

5).尾部成长(Tail Growth)当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升速度并提高融炼温度,使晶棒直径逐渐变小,以避免因热应力造成排差和滑移等现象产生,最终使晶棒与液面完全分离。

到此即得到一根完整的晶棒。

2.晶棒裁切与检测(Cutting & Inspection)将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部分,并对尺寸进行检测,以决定下步加工的工艺参数。

3.外径研磨(Surface Grinding & Shaping)由于在晶棒成长过程中,其外径尺寸和圆度均有一定偏差,其外园柱面也凹凸不平,所以必须对外径进行修整、研磨,使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。

晶圆的制作过程

晶圆的制作过程

晶圆的制作过程
晶圆是半导体芯片的基础,其制作过程可以概括为以下几个步骤:
1. 硅锭生长:在高温高压环境下,将高纯度的多晶硅熔体浸入到单晶硅种子中,通过恒温恒压控制,逐渐生长出单晶硅锭。

2. 切割芯片:将单晶硅锭切割成薄片,称为晶圆,一般厚度为0.7-1.2毫米,直径可达300毫米。

3. 漂洗清洗:将晶圆进行化学清洗,去除表面杂质和有机物,以保证后续加工工艺的顺利进行。

4. 热处理:将晶圆置于高温炉中进行热处理,以去除表面应力和缺陷,同时生长出薄层氧化硅(SiO2)膜,作为晶圆上的绝缘层。

5. 感光:将晶圆表面涂覆光刻胶,并通过光影刻画技术,将电路图案刻画到光刻胶上,形成电路模板。

6. 电离辅助蚀刻:利用电子束或离子束炮制造喷射出大量的电子或离子,对刻蚀面上的光刻胶进行刻蚀,最后将刻蚀出来的电路图案转移到晶圆表面。

7. 逐层沉积:将晶圆置于化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)反应
室中,通过将各种材料原子气体送入反应室,沉积在晶圆表面,逐层构建出多层薄膜,其中包括金属或非金属的导电层、绝缘层和功能层。

8. 线刻:用蚀刻液将晶圆表面覆盖的金属层进行化学蚀刻,保留出需要的导线和金属结构。

9. 封装测试:用先进的封装技术将电路芯片封装起来,组成半导体芯片,然后进行测试,以确保芯片的质量和可靠性。

以上是晶圆制作的主要步骤,不同应用场景和尺寸要求会有所不同,但基本制作流程大致相同。

晶圆制造工艺流程

晶圆制造工艺流程

晶圆制造工艺流程晶圆制造是指通过一系列工艺步骤来制作半导体芯片的过程。

以下是典型的晶圆制造工艺流程。

1.单晶片生长:晶圆制造的第一步是将纯度很高的硅材料通过化学气相沉积或其他方法生长为单晶片。

这个步骤是整个工艺流程的基础。

2.晶圆切割:在单晶片生长完成后,将其切割成薄片,即晶圆。

通常使用金刚石刀进行切割,切割后的晶圆具有相对平整的表面和一定的厚度。

3.光刻:光刻是晶圆制造中关键的步骤之一、在此步骤中,通过光刻机将需要形成的图案转移到晶圆表面。

这通常涉及到在晶圆表面涂覆光刻胶,然后通过光刻机的曝光和显影过程来形成所需的图案。

4.晶圆清洗:在光刻步骤完成后,晶圆需要进行清洗,以去除光刻胶的残留物和其他杂质。

晶圆清洗通常会使用化学溶液和超声波的作用来清洁晶圆表面。

5.电镀:在一些情况下,需要对晶圆进行电镀,以增加其表面的导电性和减小电阻。

这个步骤通常涉及将晶圆浸入含有金属离子的溶液中,在电流作用下使金属离子沉积在晶圆表面。

6.氧化:氧化是将晶圆表面涂覆一层氧化物的过程。

这个步骤可以在大气中进行,也可以通过化学气相沉积来完成。

氧化的目的是改善晶圆表面的质量,并为后续步骤提供一定的保护。

7.形成电极和连线:在晶圆上制作电极和连线是将芯片的不同部分连接起来的关键步骤。

这个步骤通常涉及使用光刻和电镀等技术,将导电材料沉积在晶圆表面,并通过化学蚀刻来形成所需的电极和连线。

8.打磨和抛光:在制造晶圆过程中,由于一些原因,晶圆表面可能会有一些不平整和缺陷。

为了修复这些问题,晶圆需要经过打磨和抛光,使其表面更加平整和光滑。

9.测试和封装:在晶圆制造完毕后,需要对芯片进行测试,以确保其正常工作。

测试通常会使用特定的测试设备和测试程序来进行,包括电性能测试、可靠性测试等。

然后,芯片会进行封装,即将其放入塑料或金属封装中,以保护芯片并为其提供适当的引脚。

以上是晶圆制造的典型工艺流程。

当然,实际的晶圆制造可能会因不同应用领域和制造工艺的差异而略有不同。

晶圆制造工艺ETCH优选稿

晶圆制造工艺ETCH优选稿

晶圆制造工艺E T C H 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-晶圆制造工艺流程1、表面清洗2、初次氧化3、CVD(ChemicalVapordeposition)法沉积一层Si3N4(HotCVD或LPCVD) 。

(1)常压CVD(NormalPressureCVD)(2)低压CVD(LowPressureCVD)(3)热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)(4)电浆增强CVD(PlasmaEnhancedCVD)(5)MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成长(MolecularBeamEpitaxy)(6)外延生长法?(LPE)4、涂敷光刻胶?(1)光刻胶的涂敷?(2)预烘(prebake)(3)曝光(4)显影(5)后烘(postbake)(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。

晶圆制造工艺ETCH完整版

晶圆制造工艺ETCH完整版

晶圆制造工艺E T C H 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]晶圆制造工艺流程1、表面清洗2、初次氧化3、CVD(ChemicalVapordeposition)法沉积一层Si3N4(HotCVD或LPCVD)。

(1)常压CVD(NormalPressureCVD)(2)低压CVD(LowPressureCVD)(3)热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)(4)电浆增强CVD(PlasmaEnhancedCVD)(5)MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成长(MolecularBeamEpitaxy)(6)外延生长法?(LPE)4、涂敷光刻胶?(1)光刻胶的涂敷?(2)预烘(prebake)(3)曝光(4)显影(5)后烘(postbake)(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。

晶圆生产流程及每道工序的关键工艺参数

晶圆生产流程及每道工序的关键工艺参数

晶圆生产流程及关键工艺参数1. 晶圆生产流程概述晶圆生产是半导体工业中的重要环节,主要包括晶圆切割、清洗、掩膜光刻、离子注入、扩散、腐蚀、金属化等多个工序。

下面将详细介绍每个工序的步骤和关键工艺参数。

2. 晶圆生产流程详解2.1 晶圆切割晶圆切割是将硅单晶棒切割成具有一定厚度的硅片,主要步骤包括:2.1.1 硅单晶棒修整将硅单晶棒进行修整,使其表面光滑且直径均匀。

2.1.2 硅单晶棒预定位对硅单晶棒进行预定位,确定切割位置。

2.1.3 硅单晶棒切割使用金刚石线锯将硅单晶棒切割成硅片。

2.1.4 硅片清洗将切割好的硅片进行清洗,去除杂质和污染物。

2.2 清洗清洗是将硅片表面的杂质和污染物去除,主要步骤包括:2.2.1 预清洗将硅片浸泡在预清洗液中,去除大部分粉尘和有机污染物。

2.2.2 主清洗使用酸性或碱性清洗液对硅片进行主要清洗,去除残留的有机污染物和金属离子。

2.2.3 漂洗用纯水对硅片进行漂洗,去除清洗液残留。

2.2.4 干燥将硅片在干燥器中进行干燥,去除水分。

2.3 掩膜光刻掩膜光刻是通过光刻胶和掩膜模板将芯片图形转移到硅片上,主要步骤包括:2.3.1 光刻胶涂覆将光刻胶均匀涂覆在硅片上。

2.3.2 掩膜对位将掩膜模板对准硅片,并通过对位器进行精确定位。

2.3.3 曝光使用紫外光将掩膜模板上的芯片图形转移到硅片上。

2.3.4 显影使用显影液去除未曝光的光刻胶,形成芯片图形。

2.4 离子注入离子注入是将特定元素注入硅片表面,改变硅片的导电性能,主要步骤包括:2.4.1 离子源准备准备离子源和加速器设备,确定注入元素和能量。

2.4.2 离子束对准将离子束对准硅片表面,并通过对位器进行精确定位。

2.4.3 注入通过加速器加速离子束,使其注入硅片表面,并控制注入剂量和深度。

2.5 扩散扩散是将特定元素在硅片中进行扩散,形成PN结构,主要步骤包括:2.5.1 清洗将注入后的硅片进行清洗,去除污染物。

晶圆生产工艺与流程介绍

晶圆生产工艺与流程介绍

晶圆生产工艺与流程介绍文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]晶圆的生产工艺流程介绍从大的方面来讲,晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤,它又可细分为以下几道主要工序(其中晶棒制造只包括下面的第一道工序,其余的全部属晶片制造,所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序):晶棒成长?-->?晶棒裁切与检测?-->?外径研磨?-->?切片?-->?圆边?-->?表层研磨?-->?蚀刻?-->?去疵?-->?抛光?-->?清洗?-->?检验?-->?包装1.晶棒成长工序:它又可细分为:1).融化(Melt?Down)将块状的高纯度复晶硅置于石英坩锅内,加热到其熔点1420°C以上,使其完全融化。

2).颈部成长(Neck?Growth)待硅融浆的温度稳定之后,将〈1.0.0〉方向的晶种慢慢插入其中,接着将晶种慢慢往上提升,使其直径缩小到一定尺寸(一般约6mm左右),维持此直径并拉长100-200mm,以消除晶种内的晶粒排列取向差异。

3).晶冠成长(Crown?Growth)颈部成长完成后,慢慢降低提升速度和温度,使颈部直径逐渐加大到所需尺寸(如5、6、8、12寸等)。

4).晶体成长(Body?Growth)不断调整提升速度和融炼温度,维持固定的晶棒直径,只到晶棒长度达到预定值。

5).尾部成长(Tail?Growth)当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升速度并提高融炼温度,使晶棒直径逐渐变小,以避免因热应力造成排差和滑移等现象产生,最终使晶棒与液面完全分离。

到此即得到一根完整的晶棒。

2.晶棒裁切与检测(Cutting?&?Inspection)将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部分,并对尺寸进行检测,以决定下步加工的工艺参数。

3.外径研磨(Surface?Grinding?&?Shaping)由于在晶棒成长过程中,其外径尺寸和圆度均有一定偏差,其外园柱面也凹凸不平,所以必须对外径进行修整、研磨,使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

晶圆制造工艺流程和处理工序
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。

相关文档
最新文档