半导体IC制造流程

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半导体制造工艺流程

半导体制造工艺流程

半导体制造工艺流程半导体制造工艺是半导体芯片制造的基础流程,也是一项复杂且精细的工艺。

下面是一份大致的半导体制造工艺流程,仅供参考。

1. 半导体材料的准备:半导体材料通常是硅,需要经过精细的提纯过程,将杂质降低到一定程度,以确保半导体器件的性能。

还需要进行晶体生长、切割和抛光等工艺,以制备出适用于制造芯片的晶片。

2. 晶片清洗和处理:经过前面的准备步骤后,晶片需要进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。

清洗包括化学溶液浸泡和超声波清洗等步骤。

之后,通过化学气相沉积等工艺,在晶片上形成氧化层或氮化层,以保护晶片表面。

3. 光刻和光刻胶涂布:在晶片表面涂布一层光刻胶,然后通过光刻机将设计好的芯片图案投射在胶涂层上,形成光刻胶图案。

光刻胶图案将成为制作芯片电路的模板。

4. 蚀刻:将光刻胶图案转移到晶片上,通过干式或湿式蚀刻工艺,将未被光刻胶保护的部分材料去除,形成电路图案。

蚀刻可以通过化学溶液或高能离子束等方式进行。

5. 激光刻蚀:对于一些特殊材料或细微的电路结构,可以使用激光刻蚀来实现更高精度的图案形成。

激光刻蚀可以通过激光束对材料进行精确的去除。

6. 金属薄膜沉积:在晶片表面沉积金属薄膜,以形成电路中的金属导线和连接器。

金属薄膜通常是铝、铜等材料,通过物理气相沉积或化学气相沉积等工艺进行。

7. 金属薄膜刻蚀和清洗:对金属薄膜进行蚀刻和清洗,以去除多余的金属,留下需要的导线和连接器。

8. 测量和测试:对制造好的芯片进行电学性能的测试和测量,以确保其符合设计要求。

9. 封装和封装测试:将芯片封装在外部环境中,通常采用芯片封装材料进行密封,然后进行封装测试,以验证封装后芯片的性能和可靠性。

10. 最终测试:对封装好的芯片进行最终的功能和性能测试,以确保其满足市场需求和客户要求。

以上是半导体制造的基本流程,其中每个步骤都需要高度的精确性和专业技术。

半导体制造工艺的不断改进和创新,是推动半导体技术不断进步和发展的重要驱动力。

IC的生产工序流程以及其结构

IC的生产工序流程以及其结构

IC的生产工序流程以及其结构IC(集成电路)是一种通过技术手段将多个电子器件集成到一个芯片上的电子器件。

IC的生产工序流程包含了多个环节,每个环节都需要严格的控制和测试,以确保最终产品的质量和性能。

IC的生产工序流程可以大致分为晶圆制备、晶圆加工、封装和测试四个阶段。

第一阶段:晶圆制备晶圆制备是IC生产的第一步,即将选择好的硅片制备成适用于IC加工的基片。

该阶段主要包括以下步骤:1.基片选择:选择具有较高晶片质量的硅片作为基片。

2.磨平:使用化学机械研磨等技术将硅片的表面进行磨平,以提高晶片的表面质量。

3.清洗:通过化学清洗等方法清除硅片表面的杂质,以增加晶片的纯度。

4.涂覆:将具有特殊光敏性的光刻胶均匀涂覆在硅片表面,用于后续的芯片图案制作。

第二阶段:晶圆加工晶圆加工是IC生产的核心阶段,主要是通过光刻、蚀刻、沉积等工艺,将芯片的电路图案逐层刻制在硅片上。

该阶段主要包括以下步骤:1.光刻:使用光刻胶模具和紫外光照射,将芯片电路的设计图案转移到硅片上。

2.蚀刻:使用化学或物理蚀刻方法,将光刻胶以外的硅片材料去除,形成芯片电路的各个层次。

3.沉积:使用化学气相沉积、物理气相沉积等方法,将金属、氧化物等材料沉积在芯片表面,形成电路的导线、阻抗等元件。

4.清洗和检查:对加工后的芯片进行清洗和检查,确保电路图案和元件的质量和完整性。

第三阶段:封装封装是将完成加工的芯片封装成IC产品的过程,主要是为了保护芯片、便于使用和连接外部元件。

该阶段主要包括以下步骤:1.切割和研磨:将加工好的硅片切割成单个的芯片,并通过研磨等方法将芯片的厚度调整到设计要求。

2.封装设计:根据芯片的功能和尺寸要求,设计适用的封装结构和材料,并设计电路连接引脚和封装外壳。

3.芯片安装:将芯片粘贴或焊接到封装结构的基座上,并通过线键和焊球等方法与引脚进行连接。

4.密封:将芯片和引脚密封在封装外壳中,以保护芯片免受环境影响。

5.清洗和测试:对封装好的芯片进行清洗和测试,确保封装的质量和性能。

半导体制造流程及生产工艺流程

半导体制造流程及生产工艺流程

半导体制造流程及生产工艺流程半导体是一种电子材料,具有可变电阻和电子传导性的特性,是现代电子器件的基础。

半导体的制造流程分为两个主要阶段:前端工艺(制造芯片)和后端工艺(封装)。

前端工艺负责在硅片上制造原始的电子元件,而后端工艺则将芯片封装为最终的电子器件。

下面是半导体制造流程及封装的主要工艺流程:前端工艺(制造芯片):1.晶片设计:半导体芯片的设计人员根据特定应用的需求,在计算机辅助设计(CAD)软件中进行晶片设计,包括电路结构、布局和路线规划。

2.掩膜制作:根据芯片设计,使用光刻技术将电路结构图转化为光刻掩膜。

掩膜通过特殊化学处理制作成玻璃或石英板。

3.芯片切割:将晶圆切割成单个的芯片,通常使用钻孔机或锯片切割。

4.清洗和化学机械抛光(CMP):芯片表面进行化学清洗,以去除表面杂质和污染物。

然后使用CMP技术平整芯片表面,以消除切割痕迹。

5.纳米技术:在芯片表面制造纳米结构,如纳米线或纳米点。

6.沉积:通过化学气相沉积或物理气相沉积,将不同材料层沉积在芯片表面,如金属、绝缘体或半导体层。

7.重复沉积和刻蚀:通过多次沉积和刻蚀的循环,制造多层电路元件。

8.清洗和干燥:在制造过程的各个阶段,对芯片进行清洗和干燥处理,以去除残留的化学物质。

9.磊晶:通过化学气相沉积,制造晶圆上的单晶层,通常为外延层。

10.接触制作:通过光刻和金属沉积技术,在芯片表面创建电阻或连接电路。

11.温度处理:在高温下对芯片进行退火和焙烧,以改善电子器件的性能。

12.筛选和测试:对芯片进行电学和物理测试,以确认是否符合规格。

后端工艺(封装):1.芯片粘接:将芯片粘接在支架上,通常使用导电粘合剂。

2.导线焊接:使用焊锡或焊金线将芯片上的引脚和触点连接到封装支架上的焊盘。

3.封装材料:将芯片用封装材料进行保护和隔离。

常见的封装材料有塑料、陶瓷和金属。

4.引脚连接:在封装中添加引脚,以便在电子设备中连接芯片。

5.印刷和测量:在封装上印刷标识和芯片参数,然后测量并确认封装后的器件性能。

半导体工艺 soh

半导体工艺 soh

半导体工艺 soh
半导体工艺(Semiconductor Process)是指制造集成电路(IC)的过程。

在半导体工艺中,主要涉及到晶圆加工、光刻、薄膜沉积、离子注入、蚀刻、清洗等一系列步骤。

这些步骤需要严格控制,以
确保最终的芯片质量和性能。

首先,晶圆加工是半导体工艺的第一步,它包括晶圆清洗、去
除氧化层、化学机械抛光等步骤,以准备好表面用于后续的加工。

接下来是光刻步骤,这是一种通过光刻胶和紫外光来定义芯片图案
的技术。

薄膜沉积是将各种材料沉积到晶圆表面,以形成绝缘层、
导电层或其他功能层。

离子注入用于改变半导体材料的电学特性,
通常用于形成导电通道或控制器件的性能。

蚀刻是通过化学或物理
手段去除不需要的材料,从而形成芯片的结构。

清洗步骤则是用于
去除加工过程中产生的污染物和残留物,以确保芯片的纯净度。

在半导体工艺中,每一个步骤都需要严格的工艺控制和精密的
设备,以确保芯片的质量和性能。

此外,工艺工程师需要对材料科学、化学工程、物理学等多个学科有深入的了解,以便优化工艺流程,提高产能和降低成本。

总的来说,半导体工艺是一个复杂而精密的过程,它需要高度
的自动化和精密的控制,以确保最终生产出高质量的集成电路产品。

半导体IC制造流程

半导体IC制造流程

半导体IC制造流程半导体IC(集成电路)制造是一个复杂的过程,包括多个步骤和工序。

本文将详细介绍半导体IC制造的各行流程管理。

1.设计阶段:在制造IC之前,首先需要进行设计阶段。

这一阶段包括集成电路的功能设计、电路模拟和验证、物理布局设计等工作。

设计团队使用EDA (电子设计自动化)软件工具来完成这些任务。

在设计完成后,需要进行设计规则检查,以确保设计符合制造工艺的要求。

2.掩膜制备:在IC制造的下一个阶段是掩膜制备。

掩膜是制造半导体晶体管的关键工具。

它是通过将光敏胶涂在光刻板上,并使用电子束或光刻技术在光敏胶上绘制模式来制备的。

每个芯片层都需要使用不同的掩模来定义其电路结构。

3.晶圆清洗:在制备掩膜之后,需要对晶圆进行清洗。

晶圆是指用于制造芯片的硅片。

由于制备过程中会产生尘埃和杂质,所以必须将其清洗干净,以确保后续步骤的正确进行。

清洗过程通常包括使用酸、碱和溶剂等化学物质来去除污染物。

4.晶圆涂覆:在晶圆清洗后,需要对其进行涂覆。

涂覆工艺的目的是在晶圆表面形成均匀的保护层,以便实施浅掺杂、沉积和刻蚀等步骤。

现代涂覆工艺通常使用化学机械抛光(CMP)技术,它可以在晶圆表面形成非常平整的薄层。

5.光刻:光刻是制造IC中最重要的步骤之一、在光刻过程中,使用之前制备的掩模将光蚀胶涂在晶圆上,并使用紫外光暴露仪将掩模上的图案投影到光蚀胶上。

接下来,经过显影等步骤,将图案转移到晶圆上,形成需要的电路结构。

6.薄膜沉积:在光刻后,需要在晶圆表面形成薄膜。

薄膜通常由金属、氮化物或氧化物等材料组成,用于电极、绝缘层和导线等部分。

薄膜沉积可以通过物理蒸发、化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等方法来实现。

7.刻蚀和除膜:在薄膜沉积后,需要进行刻蚀和除膜步骤。

刻蚀是指通过化学或物理手段将不需要的材料从晶圆表面去除,以形成所需的结构。

刻蚀通常使用等离子体刻蚀技术。

而除膜是指将光蚀胶和其他保护层从晶圆表面去除。

半导体IC的制做工艺图解

半导体IC的制做工艺图解

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色或褐色,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。

半导体制造流程范文

半导体制造流程范文1.设计和模拟:半导体制造的第一步是在计算机上进行设计和模拟。

半导体芯片的功能和性能要求在这个阶段确定,并进行电路设计和电子器件模拟。

2.掩膜制作:在实际制造之前,需要制作掩膜,即将设计的电路图案转移到硅片上的光刻掩膜。

这是通过将光刻胶涂在硅片上,然后使用光刻机将掩膜图案转移到光刻胶上完成的。

3.硅片制备:硅片是半导体芯片的基础材料,它需要经过一系列处理步骤来准备。

首先,从高纯度硅中制备出硅片。

然后将硅片进行切割和抛光,使其具有平滑的表面。

4.清洗和去除杂质:硅片需要进行清洗和去除杂质的处理,以确保表面干净。

这可以通过化学方法和高温处理来实现。

5.沉积:在硅片上沉积各种材料的薄膜是半导体制造的一个关键步骤。

这可以通过物理气相沉积或化学气相沉积来实现。

薄膜可以是导电层、绝缘层或其他材料。

6.硅片外延生长:外延生长通过化学气相沉积或分子束外延等方法在硅片上生长晶体。

这使得可以在硅片上生长具有不同晶格结构和成分特性的材料,这对半导体器件的性能和功能至关重要。

7.刻蚀:刻蚀是一种去除不需要的材料的过程,以暴露出需要的电路图案。

通过使用化学蚀刻或物理蚀刻的方法,可以将薄膜或材料从硅片上去除。

8.接触:接触工艺是将金属电极、导线等材料连接到芯片上的过程。

这可以通过金属沉积、光刻和蚀刻等方法完成。

9.封装和测试:在芯片制造的最后阶段,芯片会被封装在塑料或陶瓷封装中,以保护芯片并提供便于连接的引脚。

然后,芯片还会经过一系列测试来确保其质量和性能。

10.成品检验:制造完成的芯片需要经过严格的质量检验来确保其符合设计要求和规范。

这包括功能测试、可靠性测试和封装外观检查等。

11.成品分选和包装:最后,芯片会根据性能和规格进行分选分类,并进行最终的包装处理。

分选是为了满足不同的客户需求和市场需求。

集成电路制造工艺流程

集成电路制造工艺流程概述集成电路(Integrated Circuit, IC)是由几千个甚至是数十亿个离散电子元件,如晶体管、电容、电阻等构成的电路,在特定的芯片上进行集成制造。

IC制造工艺流程主要包括晶圆制备、晶圆加工、芯片制造、封装测试等几个环节,是一个非常严谨、复杂的过程。

晶圆制备晶圆制备是IC制造的第一步。

晶圆是用硅单晶或其他半导体材料制成的薄片,作为IC芯片的基础材料。

以下是晶圆制备的流程:1.单晶生长:使用气态物质的沉积和结晶方法,使单晶硅的原料在加热、冷却的过程中逐渐成为一整块的单晶硅材料。

2.切片:将生长好的单晶硅棒利用切割机械进行切片,制成形状规整的圆片,称为晶圆。

3.抛光:将晶圆表面进行机械研磨和高温氧化处理,使表面达到极高的光滑度。

4.清洗:用去离子水等高纯度溶剂进行清洗,清除晶圆表面的污染物,确保晶圆的纯度和光洁度。

晶圆加工晶圆加工是IC制造的关键环节之一,也是最为复杂的过程。

在晶圆加工过程中,需要通过一系列的步骤将原始的晶圆加工为完成的IC芯片。

以下为晶圆加工的流程:1.光刻:通过光刻机将芯片图案转移到光刻胶上,然后使用酸洗、去除光刻胶,暴露出芯片的表面。

2.蚀刻:利用化学蚀刻技术,在IC芯片表面形成电路图案。

3.离子注入:向芯片进行掺杂,改变材料的电学性质。

4.热处理:对芯片进行高温、低温处理,使其达到设计要求的电学性能。

5.金属沉积:在芯片表面沉积一层金属,用于连接芯片各个元件。

芯片制造芯片制造是最为核心的IC制造环节,主要将晶圆加工后的芯片进行裁剪、测试、绑定等操作,使其具备实际的电学性能。

以下是IC芯片制造的流程:1.芯片测试:对芯片的性能进行测试,找出不合格的芯片并予以淘汰。

2.芯片切割:将晶圆上的芯片根据需求进行切割。

3.接线:在芯片表面安装金线,用于连接各个器件。

4.包装:将芯片放入封装盒中,并与引线焊接,形成成品IC芯片。

封装测试封装测试是IC制造的最后一步。

半导体芯片制造流程

半导体芯片制造流程
半导体芯片是现代电子产品中不可或缺的核心组成部分,它承
载着各种功能和性能,是信息时代的基石。

半导体芯片的制造流程
经历了多年的发展和完善,下面我们将简要介绍一下半导体芯片的
制造流程。

首先,半导体芯片的制造从原材料的准备开始。

半导体芯片的
主要原材料是硅,而硅又需要经过提纯、晶体生长、切片等一系列
工艺才能成为适合制造芯片的硅片。

在这一阶段,原材料的质量和
准备工作的精细程度将直接影响到后续芯片制造的质量和成本。

接下来是芯片的制造。

首先是光刻工艺,光刻工艺是将芯片上
的电路图案转移到硅片表面的关键步骤,它需要使用光刻胶和掩膜
板来完成。

然后是薄膜沉积工艺,这一步是在硅片表面沉积各种材料,形成芯片的不同层次。

紧接着是刻蚀工艺,刻蚀工艺是通过化
学腐蚀或物理磨蚀的方式将多余的材料去除,形成所需的电路结构。

最后是离子注入工艺,这一步是将所需的杂质元素注入硅片中,改
变硅片的导电性能,形成芯片的功能区域。

制造完成后,还需要进行封装和测试。

封装是将芯片连接到外
部引脚,并封装在塑料或陶瓷封装体中,以保护芯片不受外界环境的影响。

而测试则是对芯片进行各种电性能和功能性能的测试,以保证芯片的质量和性能符合设计要求。

总的来说,半导体芯片的制造流程是一个复杂而精细的过程,需要各种工艺和设备的配合和协调。

只有严格控制每一个环节,才能够保证芯片的质量和性能。

随着科技的不断发展,半导体芯片的制造流程也在不断地完善和创新,以满足不断增长的市场需求和技术挑战。

ic工艺流程及对应半导体设备

ic工艺流程及对应半导体设备?
答:IC(集成电路)工艺流程主要包括制造单晶硅片、设计IC、制作光罩、制造IC、测试IC和封装IC。

具体步骤如下:
1.制造单晶硅片:这是制造IC的第一步,单晶硅片的制造流程主要有拉晶、切割、研磨、抛光和清洗等五个步骤。

2. 设计IC:即设计ic电路,把设计好的电路转化为版图,ic设计决定了ic产品的性能和稳定性。

3.制作光罩:把设计好的ic电路版图等比例缩小转化到一块玻璃板上。

4.制造ic:在单晶硅片上制作集成电路芯片,整个过程主要有蚀刻、氧化、扩散和化学气相沉积薄膜以及金属溅镀等。

5.测试ic:为了确保ic的质量,还需要进行测试,包括功能测试和质量测试。

6.封装ic:封装ic是ic制造的最后一步流程,是指晶圆点测后对IC进行封装,主要的流程有晶圆切割,固晶、打线、塑封、切筋成形等。

而在这个工艺流程中,需要使用到的半导体设备包括但不限于光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、化学机械抛光机、热处理设备以及测试与封装设备等。

这些设备在IC制造过程中扮演着重要的角色,它们的功能和性能直接影响到IC产品的质量和生产效率。

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一、晶圆处理制程晶圆处理制程之主要工作为在硅晶圆上制作电路与电子组件(如晶体管、电容体、逻辑闸等),为上述各制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程,以微处理器(Microprocessor)为例,其所需处理步骤可达数百道,而其所需加工机台先进且昂贵,动辄数千万一台,其所需制造环境为为一温度、湿度与含尘量(Particle)均需控制的无尘室(Clean-Room),虽然详细的处理程序是随着产品种类与所使用的技术有关;不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗(Cleaning)之后,接着进行氧化(Oxidation)及沈积,最后进行微影、蚀刻及离子植入等反复步骤,以完成晶圆上电路的加工与制作。

二、晶圆针测制程经过Wafer Fab之制程后,晶圆上即形成一格格的小格,我们称之为晶方或是晶粒(Die),在一般情形下,同一片晶圆上皆制作相同的芯片,但是也有可能在同一片晶圆上制作不同规格的产品;这些晶圆必须通过芯片允收测试,晶粒将会一一经过针测(Probe)仪器以测试其电气特性,而不合格的的晶粒将会被标上记号(Ink Dot),此程序即称之为晶圆针测制程(Wafer Probe)。

然后晶圆将依晶粒为单位分割成一粒粒独立的晶粒,接着晶粒将依其电气特性分类(Sort)并分入不同的仓(Die Bank),而不合格的晶粒将于下一个制程中丢弃。

三、IC构装制程IC构装制程(Packaging)则是利用塑料或陶瓷包装晶粒与配线以成集成电路(Integrated Circuit;简称IC),此制程的目的是为了制造出所生产的电路的保护层,避免电路受到机械性刮伤或是高温破坏。

最后整个集成电路的周围会向外拉出脚架(Pin),称之为打线,作为与外界电路板连接之用。

四、测试制程半导体制造最后一个制程为测试,测试制程可分成初步测试与最终测试,其主要目的除了为保证顾客所要的货无缺点外,也将依规格划分IC的等级。

在初步测试阶段,包装后的晶粒将会被置于各种环境下测试其电气特性,例如消耗功率、速度、电压容忍度...等。

测试后的IC将会将会依其电气特性划分等级而置入不同的Bin中(此过程称之为Bin Splits),最后因应顾客之需求规格,于相对应的Bin中取出部份IC做特殊的测试及烧机(Burn-In),此即为最终测试。

最终测试的成品将被贴上规格卷标(Brand)并加以包装而后交与顾客。

未通过的测试的产品将被降级(Downgrading)或丢弃。

《晶柱成长制程》硅晶柱的长成,首先需要将纯度相当高的硅矿放入熔炉中,并加入预先设定好的金属物质,使产生出来的硅晶柱拥有要求的电性特质,接着需要将所有物质融化后再长成单晶的硅晶柱,以下将对所有晶柱长成制程做介绍。

长晶主要程序︰融化(MeltDown)此过程是将置放于石英坩锅内的块状复晶硅加热制高于摄氏1420度的融化温度之上,此阶段中最重要的参数为坩锅的位置与热量的供应,若使用较大的功率来融化复晶硅,石英坩锅的寿命会降低,反之功率太低则融化的过程费时太久,影响整体的产能。

颈部成长(Neck Growth)当硅融浆的温度稳定之后,将<1.0.0>方向的晶种渐渐注入液中,接着将晶种往上拉升,并使直径缩小到一定(约6mm),维持此直径并拉长10-20cm,以消除晶种内的排差(dislocation),此种零排差(dislocation-free)的控制主要为将排差局限在颈部的成长。

晶冠成长(Crown Growth)长完颈部后,慢慢地降低拉速与温度,使颈部的直径逐渐增加到所需的大小。

晶体成长(Body Growth)利用拉速与温度变化的调整来迟维持固定的晶棒直径,所以坩锅必须不断的上升来维持固定的液面高度,于是由坩锅传到晶棒及液面的辐射热会逐渐增加,此辐射热源将致使固业界面的温度梯度逐渐变小,所以在晶棒成长阶段的拉速必须逐渐地降低,以避免晶棒扭曲的现象产生。

尾部成长(Tail Growth)当晶体成长到固定(需要)的长度后,晶棒的直径必须逐渐地缩小,直到与液面分开,此乃避免因热应力造成排差与滑移面现象。

《晶柱切片后处理》硅晶柱长成后,整个晶圆的制作才到了一半,接下必须将晶柱做裁切与检测,裁切掉头尾的晶棒将会进行外径研磨、切片等一连串的处理,最后才能成为一片片价值非凡的晶圆,以下将对晶柱的后处理制程做介绍。

切片(Slicing)长久以来经援切片都是采用内径锯,其锯片是一环状薄叶片,内径边缘镶有钻石颗粒,晶棒在切片前预先黏贴一石墨板,不仅有利于切片的夹持,更可以避免在最后切断阶段时锯片离开晶棒所造的破裂。

切片晶圆的厚度、弓形度(bow)及挠屈度(warp)等特性为制程管制要点。

影响晶圆质量的因素除了切割机台本身的稳定度与设计外,锯片的张力状况及钻石锐利度的保持都有很大的影响。

圆边(Edge Polishing)刚切好的晶圆,其边缘垂直于切割平面为锐利的直角,由于硅单晶硬脆的材料特性,此角极易崩裂,不但影响晶圆强度,更为制程中污染微粒的来源,且在后续的半导体制成中,未经处理的晶圆边缘也为影响光组与磊晶层之厚度,固须以计算机数值化机台自动修整切片晶圆的边缘形状与外径尺寸。

研磨(Lapping)研磨的目的在于除去切割或轮磨所造成的锯痕或表面破坏层,同时使晶圆表面达到可进行抛光处理的平坦度。

蚀刻(Etching)晶圆经前述加工制程后,表面因加工应力而形成一层损伤层(damaged lay er),在抛光之前必须以化学蚀刻的方式予以去除,蚀刻液可分为酸性与碱性两种。

去疵(Gettering)利用喷砂法将晶圆上的瑕疵与缺陷感到下半层,以利往后的IC制程。

抛光(Polishing)晶圆的抛光,依制程可区分为边缘抛光与表面抛光两种边缘抛光(Edge Polishing)边缘抛光的主要目的在于降低微粒(particle)附着于晶圆的可能性,并使晶圆具备较佳的机械强度,但需要的设备昂贵且技术层面较高,除非各户要求,否则不进行本制程。

表面抛光(Surface Polishing)表面抛光是晶圆加工处理的最后一道步骤,移除晶圆表面厚度约10-20微米,其目的在改善前述制程中遗留下的微缺陷,并取得局部平坦度的极佳化,以满足IC制程的要求。

基本上本制程为化学-机械的反应机制,由研磨剂中的Na OH , KOH , NH4OH腐蚀晶圆的最表层,由机械摩擦作用提供腐蚀的动力来源。

《晶圆处理制程介绍》基本晶圆处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗(Cleaning)之后,送到热炉管(Furnace)内,在含氧的环境中,以加热氧化(Oxidation)的方式在晶圆的表面形成一层厚约数百个的二氧化硅(SiO2)层,紧接着厚约1000A到2 000A的氮化硅(Si3N4)层将以化学气相沈积(Chemical Vapor Deposition;C VP)的方式沈积(Deposition)在刚刚长成的二氧化硅上,然后整个晶圆将进行微影(Lithography)的制程,先在晶圆上上一层光阻(Photoresist),再将光罩上的图案移转到光阻上面。

接着利用蚀刻(Etching)技术,将部份未被光阻保护的氮化硅层加以除去,留下的就是所需要的线路图部份。

接着以磷为离子源(Ion Source),对整片晶圆进行磷原子的植入(Ion Implantation),然后再把光阻剂去除(Photoresist Scrip)。

制程进行至此,我们已将构成集成电路所需的晶体管及部份的字符线(Word Lines),依光罩所提供的设计图案,依次的在晶圆上建立完成,接着进行金属化制程(Metallization),制作金属导线,以便将各个晶体管与组件加以连接,而在每一道步骤加工完后都必须进行一些电性、或是物理特性量测,以检验加工结果是否在规格内(Inspection and Measurement);如此重复步骤制作第一层、第二层...的电路部份,以在硅晶圆上制造晶体管等其它电子组件;最后所加工完成的产品会被送到电性测试区作电性量测。

根据上述制程之需要,FAB厂内通常可分为四大区:1)黄光本区的作用在于利用照相显微缩小的技术,定义出每一层次所需要的电路图,因为采用感光剂易曝光,得在黄色灯光照明区域内工作,所以叫做「黄光区」。

微影成像(雕像术;lithography)决定组件式样(pattern)尺寸(dimension)以及电路接线(routing)在黄光室内完成,对温.湿度维持恒定的要求较其它制程高一个现代的集成电路(IC)含有百万个以上的独立组件,而其尺寸通常在数微米,在此种尺寸上,并无一合适的机械加工机器可以使用,取而代之的是微电子中使用紫外光的图案转换(Patterning),这个过程是使用光学的图案以及光感应膜来将图案转上基板,此种过程称为光刻微影(photolithography),此一过程的示意图说明于下图光刻微影技主要在光感应薄膜,称之为光阻,而光阻必须符合以下五点要求:1. 光阻与基板面黏着必须良好。

2. 在整个基板上,光阻厚度必须均匀。

3. 在各个基板上,光阻厚度必须是可预知的。

4. 光阻必须是感光的,所以才能做图案转换。

5. 光阻必须不受基板蚀刻溶液的侵蚀。

在光刻微影过程,首先为光阻涂布,先将适量光阻滴上基板中心,而基板是置于光阻涂布机的真空吸盘上,转盘以每分钟数千转之转速,旋转 30-60 秒,使光阻均匀涂布在基板上,转速与旋转时间,依所需光阻厚度而定。

曝照于紫外光中,会使得光阻的溶解率改变。

紫外光通过光罩照射于光阻上,而在光照及阴影处产生相对应的图形,而受光照射的地方,光阻的溶解率产生变化,称之为光化学反应,而阴影处的率没有变化,这整个过称之为曝光(exposure)。

在曝光之后,利用显影剂来清洗基板,将光阻高溶解率部份去除,这个步骤,称之为显影(Development),而光阻去除的部份依不同型态的光阻而有不同,去除部份可以是被光照射部份或是阴影部份,如果曝光增加光阻的溶解率,则此类光阻为正光阻,如果曝光降低光阻的溶解率,则称此类光阻为负光阻。

在显影后,以蚀刻液来蚀刻含在有图案(pattern)光阻的基板蚀刻液去除未受光阻保护的基板部份,而受光阻保护部份,则未受蚀刻。

最后,光阻被去除,而基板上则保有被制的图案。

黄光制程:1.上光阻2.软烤(预烤): 90 ~ 100度C ~ 30 min <~~使光阻挥发变硬一点o3.曝光显像4.硬烤: 200度C ~ 30 min <~~把剩下的挥发气体完全挥发使其更抗腐蚀,但不可烤太久因为最后要把光阻去掉o相关仪器材料:1.光阻(photoresist)2.光罩(mask)3.对准机(mask aligner)4.曝光光源(exposure source)5.显像溶液(develope solution)6.烤箱(heat ing oven)光阻: 1.正光阻:曝光区域去除 2.负光阻:曝光区域留下曝光光源:1.可见光 4000 ~ 7000 埃2.紫外线 < 4000 埃 (深紫外线 0.25um 最多到0.18um , 找不到合适的光阻及散热问题,但解析很好,可整片曝光。

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