2017年我国半导体核心工艺图文深度分析介绍
半导体工艺lp-概述说明以及解释
半导体工艺lp-概述说明以及解释1.引言1.1 概述半导体工艺(LP)是指在半导体制造过程中使用的一种工艺流程，旨在将半导体材料转化为各种电子器件，例如集成电路（IC）和二极管等。
随着人们对电子产品需求的不断增长，半导体工艺也在不断发展和完善。
半导体工艺(LP)的核心目标是控制半导体材料的结构和性质，以确保电子器件的可靠性和性能优良。
半导体材料通常是由硅（Si）等元素构成的，它们具有半导体特性，可以在一定条件下对电流进行控制。
因此，半导体工艺的关键在于如何通过不同的工艺步骤来精确地控制半导体材料的特性。
半导体工艺(LP)主要包括以下几个方面。
首先是半导体基片的准备，通过将硅片切割成适当的大小和形状，以便后续的工艺步骤。
接下来是半导体材料的清洗和化学处理，以去除表面的不纯物质，并改善材料的质量。
然后是沉积一层绝缘膜或者金属膜，以实现器件的绝缘和导电功能。
在这之后，通过光刻和蚀刻等步骤，将器件的结构和电路图案在半导体材料上进行精确的定义和制造。
最后是添加金属连接层和进行封装，以便将半导体芯片连接到外部电路系统。
尽管半导体工艺(LP)的流程非常复杂，但它是现代电子技术的重要组成部分。
通过不断优化工艺流程和开发新的半导体材料，人们能够制造出更小、更快和更高性能的半导体器件，推动了电子产品的创新和发展。
未来，随着新技术的出现，半导体工艺(LP)也将继续发展，为人们带来更多的惊喜和机遇。
1.2 文章结构文章结构部分是为了给读者提供一个整体的概览，让读者对整篇文章的结构和内容有一个清晰的了解。
在本文中，文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要是对整篇文章的背景和目的进行简要介绍。
在这一部分中，我们将概述半导体工艺lp的重要性和应用领域，并介绍本文的结构和内容安排。
正文部分是文章的核心，主要分为四个要点。
在这些要点中，我们将详细介绍半导体工艺lp的相关概念、原理、工艺流程以及相关技术。
我们将依次介绍第一个要点、第二个要点、第三个要点和第四个要点，以期能够全面而清晰地呈现半导体工艺lp的知识。
半导体器件半导体工艺介绍光刻幻灯片PPT
光 刻 掩 膜 板
岛
正胶
透光区域 不透光区域
空洞
负胶
光刻掩膜版 :// sicsis /te_product_d/2007-11-30/5.chtml
常用的是旋转法，它又分为旋转板式和自转式
胶膜的厚度由转速和胶的浓度来调解。旋 转板式涂胶法的缺点是胶膜厚度不够均匀， 多余的胶飞溅易沾污衬底。采用自转式涂 胶法能较好地抑制上述缺点。
• 光刻是一种复印图形与化学腐蚀相结合的综 合性技术。它将光刻版上的图形准确地复印 在涂有感光胶的基片上。然后利用光刻胶的 保护作用，对基片进展选择性腐蚀，从而在 基片上得到与光刻版相应的图样。
光刻步骤：
1、基片前处理 2、涂胶
以SiO2 做掩膜为例
3、前烘-软烘焙
4、对准-曝光
5、显影-清洗
6、后烘(坚膜、硬烘焙) 1、去油：甲苯、丙酮、乙醇
4、曝光
▪ 曝光是指用汞灯紫外光对已涂敷光刻胶 膜的底片进展选择性曝光。经过光照的 胶膜发生光化学反映，改变了这局部胶 膜在显影液中的溶解度；显影后，光刻 胶膜就呈现出与掩膜板相对应的图形。
可采用的曝光的方法包括：接触曝光法、 投影曝光法、电子束曝光法、离子束曝光 法和X射线曝光法等；
曝光时间过短，胶感光缺乏， 光刻胶的光化学反映不充分， 光刻胶的抗蚀性能就会降低， 显影时局部胶会溶解；曝光时 间过长，会使光刻胶不感光局 部的边缘微弱感光，产生“光 晕〞现象，腐蚀后边界模糊或 出现皱纹，使分辩率降低。
3、前烘—软烘焙
▪ 前烘就是将涂好胶的样品进展加热处理。前烘的目 的是促使胶膜体内的溶剂局部挥发，使胶膜枯燥， 以增加胶膜与衬底的粘附性和胶膜的耐磨性。在曝 光对准时，胶膜与掩膜版不易擦伤、磨损和沾污， 同时，只有在胶膜枯燥后曝光，化学反响才能充分 进展。
半导体中段制程-概述说明以及解释
半导体中段制程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述半导体中段制程是半导体制造过程中的一个重要阶段。
在半导体制造过程中，通常将整个过程分为前段制程、中段制程和后段制程三个阶段。
中段制程是在前段制程完成后，将晶圆表面的介电层、金属层等进行加工和处理的阶段。
在中段制程中，主要涉及到的工艺包括光刻、沉积、刻蚀、清洗等步骤。
光刻是中段制程中的重要步骤之一。
它通过使用光刻胶和掩模光罩，将光刻胶涂覆在晶圆表面上，并通过紫外光照射，将掩模上的图形转移到光刻胶上。
然后，通过化学处理，将光刻胶上未曝光部分或曝光后进行过浸蚀、清洗等处理，最终形成所需的图案。
沉积是中段制程中另一个重要的步骤。
它主要是将金属、介电材料等沉积在晶圆表面，形成所需的层。
常用的沉积方法包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等，根据不同的材料和需求，选择适合的沉积方法。
刻蚀是中段制程的一项关键步骤，它通过使用化学气相或物理方法，将不需要的材料层进行去除或定义。
刻蚀方法包括湿法刻蚀、干法刻蚀等，根据材料的不同选择不同的刻蚀方式。
清洗是中段制程中不可或缺的一步。
它的主要目的是去除杂质、残留物以及刻蚀产物，保证晶圆表面的纯净度和平整度。
清洗过程主要包括超声清洗、化学清洗等方法。
总之，半导体中段制程是半导体制造过程中至关重要的一步。
通过精确的加工和处理，可以实现对晶圆表面的图案形成和层之间的连接，为后续的工艺步骤打下坚实的基础。
在不断发展的半导体技术中，中段制程的优化和改进对于提高半导体器件的性能和可靠性具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：在本篇长文中，我们将对半导体中段制程进行详细的探讨和分析。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对半导体中段制程进行概述，包括其定义、作用以及在半导体工业中的重要性。
接着，介绍文章的结构和目的，以及本文所要探讨的主要内容。
正文部分将分为两个要点来详细讨论半导体中段制程。
半导体工艺简介ppt课件
On Tool化的优点（配管Conductance的影响)
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
Thank you 谢谢 Q&A 请您提问
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
真空Pump工作范围
在ETCH和Thinfilm设备通常用 Dry pump &Turbo pump将大气 抽至一定真空符合process工艺 需求。由于Dry pump抽真空能 力有限，在 ATM-500mT之间表 现良好，然后用Turbo pump 将 环境抽至High Vacuum。
短捷的排气路径【180mm】
ROTOR.CASING共同使用、具有非常耐腐蚀特性的Ni合金材料合金材、再于表 面进行Ni-Coating 处理进一步发挥了耐腐蚀性的性能！
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
转子排气侧的间隙宽阔
具有克服生成物沉积， 和容易再启动强的优越性
Dry pump
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
设备部 技术三科 沈吉
真空定义
真空是在某个区域压力低于大气压 真空范围 低真空(Low or Rough Vacuum --LV)： -760to10^-3Torr 高真空(High Vacuum --HV) -10^3to10^-8Torr 超真空(Ultra-High Vacuum –UHV) -10^-8to10^-12Torr
半导体工艺讲解
半导体工艺讲解(1)--掩模和光刻（上）概述光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。
主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。
光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3，耗费时间约占整个硅片工艺的40～60%。
光刻机是生产线上最贵的机台，5～15百万美元/台。
主要是贵在成像系统（由15～20个直径为200～300mm的透镜组成）和定位系统（定位精度小于10nm）。
其折旧速度非常快，大约3～9万人民币/天，所以也称之为印钞机。
光刻部分的主要机台包括两部分：轨道机（Tracker），用于涂胶显影；扫描曝光机（Scanning )光刻工艺的要求：光刻工具具有高的分辨率；光刻胶具有高的光学敏感性；准确地对准；大尺寸硅片的制造；低的缺陷密度。
光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。
1、硅片清洗烘干（Cleaning and Pre-Baking）方法：湿法清洗＋去离子水冲洗＋脱水烘焙（热板150～2500C,1～2分钟，氮气保护）目的：a、除去表面的污染物（颗粒、有机物、工艺残余、可动离子）；b、除去水蒸气，是基底表面由亲水性变为憎水性，增强表面的黏附性（对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷）。
2、涂底（Priming)方法：a、气相成底膜的热板涂底。
HMDS蒸气淀积，200～2500C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染；b、旋转涂底。
缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。
目的：使表面具有疏水性，增强基底表面与光刻胶的黏附性。
3、旋转涂胶（Spin-on PR Coating）方法：a、静态涂胶（Static）。
硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。
低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。
【2017年整理】图解半导体制程概论
图解半导体制程概论（1）电子技术资料 2007-08-14 20:50 阅读1155 评论6字号：大中小第一章半导体导论█半导体的物理特性及电气特性【半导体】具有处于如铜或铁等容易导电的【导体】、与如橡胶或玻璃等不导电的【绝缘体】中间的电阻系数、该电阻比会受到下列的因素而变化。
如：杂质的添加·温度光的照射·原子结合的缺陷1.█半导体的材料硅(Si)与锗(Ge)为众所周知的半导体材料.这些无素属于元素周期素中的第IV族,其最外壳(最外层的轨道)具有四个电子.半导体除以硅与锗的单一元素构成之处,也广泛使用两种以上之元素的化合物半导体.●硅、锗半导体（Si、Ge Semiconductor)单结晶的硅、其各个原子与所邻接的原子共价电子（共有结合、共有化）且排列得井井有条。
利用如此的单结晶，就可产生微观性的量子力学效果，而构成半导体器件。
●化合物半导体(Compound Semiconductor)除硅（Si)之外，第III族与第V族的元素化合物，或者与第IV族元素组成的化合物也可用于半导体材料。
例如，GaAs（砷化镓）、Gap（磷化砷）、AlGaAs（砷化镓铝）、GaN（氮化镓）SiC（碳化硅）SiGe（锗化硅）等均是由2个以上元素所构成的半导体。
█本征半导体与自由电子及空穴我们将第IV族（最外层轨道有四个电子）的元素（Si、Ge等），以及和第IV族等价的化合物（GaAs、GaN等），且掺杂极少杂质的半导体的结晶，称之为本征半导体（intrinsic semiconductor）。
●本征半导体（intrinsic semiconductor）当温度十分低的时候，在其原子的最外侧的轨道上的电子（束缚电子（bound electrons）用于结合所邻接的原子，因此在本征半导体内几乎没有自由载子，所以本征半导体具有高电阻比。
●自由电子（free electrons）束缚电子若以热或光加以激发时就成为自由电子，其可在结晶内自由移动。
半导体工艺流程简介ppt
半导体工艺流程的成就与挑战
进一步缩小特征尺寸
三维集成技术
绿色制造技术
智能制造技术
未来半导体工艺流程的发展趋势
01
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03
04
THANKS
感谢观看
互连
通过金属化过程，将半导体芯片上的电路元件连接起来，实现芯片间的通信和电源分配功能。
半导体金属化与互连
将半导体芯片和相关的电子元件、电路板等封装在一个保护壳内，以防止外界环境对芯片的损伤和干扰。
封装
对封装好的半导体进行功能和性能的检测与试验，以确保其符合设计要求和实际应用需要。
测试
半导体封装与测试
半导体工艺流程概述
02
半导体制造步骤-1
1
半导体材料的选择与准备
2
3
通常使用元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等，或化合物半导体，如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等。
材料类型
高纯度材料对于半导体制造至关重要，杂质含量需要严格控制。
纯净度要求
材料应具有立方、六方或其他特定晶体结构。
晶格结构
蚀刻
使用化学试剂或物理方法，将半导体基板表面未被光刻胶保护的部分进行腐蚀去除。根据蚀刻方法的不同，可以分为湿蚀刻和干蚀刻两种。
去胶
在完成蚀刻后，使用去胶液等化学试剂，去除光刻胶。去胶过程中需要注意控制温度和时间，以避免对半导体基板造成损伤或污染。
半导体的蚀刻与去胶
05
半导体制造步骤-4
金属化
通常使用铝或铜作为主要材料，通过溅射、蒸发或电镀等手段，在半导体表面形成导线图案。
涂布
在半导体基板上涂覆光刻胶，使其覆盖整个基板表面。通常使用旋转涂布法，将光刻胶滴在基板中心，然后通过旋转基板将其展开并涂布在整个表面上。
半导体制造工艺流程课件
04
半导体制造的后处理
金属化
01
02
03
金属化
在半导体制造的后处理中 ，金属化是一个关键步骤 ，用于在芯片上形成导电 电路。
金属材料
通常使用铜、铝、金等金 属作为导电材料，通过物 理或化学沉积方法将金属 薄膜沉积在芯片表面。
连接电路
金属化过程将芯片上的不 同元件连接成完整的电路 ，实现电子信号的传输和 处理。
高纯度材料
半导体制造需要使用高纯度材料，以确保芯片的性能和可 靠性。然而，高纯度材料的制备和加工难度较大，需要克 服许多技术难题。
制程控制
半导体制造过程中，制程控制是至关重要的。制程控制涉 及温度、压力、流量、电流、电压等众多参数，需要精确 控制这些参数以确保芯片的性能和可靠性。
环境影响
能源消耗
半导体制造是一个高能耗的过程 ，需要大量的电力和能源。随着 半导体产业的发展，能源消耗也 在不断增加，对环境造成了很大 的压力。
废弃物处理
半导体制造过程中会产生大量的 废弃物，如化学废液、废气等。 这些废弃物如果处理不当，会对 环境造成很大的污染和危害。
碳排放
半导体制造过程中的碳排放也是 一个重要的问题。减少碳排放是 半导体产业可持续发展的关键之 一。
未来发展趋势
先进封装技术
随着摩尔定律的逐渐失效，先进封装技术成为半导体制造的重要发展方向。通过将多个 芯片集成在一个封装内，可以实现更小、更快、更低功耗的芯片系统。
沉积薄膜质量
影响沉积薄膜质量的因素包括反应温度、气体流量、压强等，需通 过实验优化获得最佳工艺参数。
外延生长
外延生长目的
在半导体材料表面外延生长一层单晶层，用 于扩展器件尺寸、改善材料性能和提高集成 度。
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2017年我国半导体核心工艺
图文深度分析介绍
（2017.11.13）
集成电路制造的过程就是硅片附加值快速增长的过程，对设备可靠性要求极高。
例如，一个典型的 12 寸原始硅片，价格约 120 美元，经过约 500~800 个工艺步骤，加工 40~60 天后，其价值能提高到约 3000 美元；假定一个芯片制造厂的月产能40000 片~100000 片，其月产出可以达到 1.2 亿~3 亿美元，甚至更高。
因此，一个运行稳健的芯片制造厂几乎是个“印钞机”。
反之，如果芯片生产线出现故障，包括停电、设备维修、工艺问题等，即使几个小时的损失也非常巨大。
集成电路的制造是一个复杂且耗时的过程。
首先要利用设计
自动化软件开始电路设计，然后将集成电路设计的版图转印到石英玻璃上的铬膜层形成光刻板或倍缩光刻板；另一方面，由石英砂提炼出的初级硅经过纯化后拉成单晶硅棒，然后切片做成晶圆。
晶圆经过边缘化和表面处理，再与光刻板/倍缩光刻板一起送到半导体制造厂制
造集成电路芯片。
IC 制造核心工艺图
一、晶圆制造
单晶硅晶圆是集成电路制造中最常用的半导体晶圆材料。
半导体工业中常用的生产单晶硅的方法包括 CZ 法和 FZ 法，其中又以 CZ 法最为常见。
CZ 法中使用射频或电阻加热线圈，置于慢速转动的石英坩埚内高纯度电子级硅材料在 1415℃时融化。
将一个安装在慢速转动夹具上的单晶硅籽晶棒逐步降低到熔融状态的硅中，接着籽晶体表面浸在熔融的硅中并开始融化。
当系统达到热稳定时，籽晶晶体被缓慢拉出并同时把熔融的硅拉出来，使其沿着籽晶晶体的方向凝固。
在 48 小时甚至更长的提拉过程后，便可以形成高纯度的单晶硅棒。
全自动单晶硅生长炉，通过自动化控制系统控制晶体直径的温度和提拉速率，可以控制晶体的直径。
硅晶体中的氧和碳杂质的浓度则会受到晶体生长的周围压力、提拉和旋转速率、以及晶体直径与长度比等参数的影响；因此，提拉出更大直径、更长、更纯的单晶硅，是全
自动单晶硅生长炉的核心目标。
目前，晶盛机电的长晶炉已经具备了12 英寸单晶硅棒的生产能力。
晶体 CZ 提拉方法示意图
提拉出的单晶棒，需要经过切除、侧边研磨后，锯切成晶片；然后将晶圆边缘圆滑处理、粗磨、刻蚀、化学机械研磨后，就可以作为重要基材送到芯片厂进行进一步加工。
不同晶圆尺寸的晶圆厚度。