半导体制造工艺流程

半导体制造工艺流程

半导体元件制造过程可分为

•前段（Front End）制程

晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称Wafer Fab）、

晶圆针测制程（Wafer Probe）；

•後段（Back End）

构装（Packaging）、

测试制程（Initial Test and Final Test）

一、晶圆处理制程

•晶圆处理制程之主要工作为在矽晶圆上制作电路与电子元件（如电晶体、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（Particle）均需控制的无尘室（Clean-Room），虽然详细的处理程序是随著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）之後，接著进行氧化（Oxidation）及沈积，最後进行微影、蚀刻及离子植入等反覆步骤，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之制程後，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晶片，但是也有可能在同一片晶圆上制作不同规格的产品；这些晶圆必须通过晶片允收测试，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）。然後晶圆将依晶粒为单位分割成一粒粒独立的晶粒

三、IC构装制程

•IC構裝製程（Packaging）：利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以成積體電路•目的：是為了製造出所生產的電路的保護層，避免電路受到機械性刮傷或是高溫破壞。

半导体制造工艺分类

•一双极型IC的基本制造工艺：

•A在元器件间要做电隔离区（PN结隔离、全介质隔离及PN结介质混合隔离）ECL（不掺金）（非饱和型）、TTL/DTL （饱和型）、STTL （饱和型）B 在元器件间自然隔离

I2L（饱和型）

半导体制造工艺分类

•二MOSIC的基本制造工艺：

根据栅工艺分类

•A铝栅工艺

•B硅栅工艺

•其他分类

1 、（根据沟道）PMOS、NMOS、CMOS

2 、（根据负载元件）E/R、E/E、E/D

半导体制造工艺分类

•三Bi-CMOS工艺：

A 以CMOS工艺为基础

P阱N阱

B 以双极型工艺为基础

双极型集成电路和MOS集成电

路优缺点

双极型集成电路

中等速度、驱动能力强、模拟精度高、功耗比较大

CMOS集成电路

低的静态功耗、宽的电源电压范围、宽的输出电压幅度（无阈值损失），具有高速度、高密度潜力；可与TTL电路兼容。电流驱动能力低

半导体元件制造过程

前段（Front End）制程---前工序晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称Wafer Fab）

1.衬底选择

P型Siρ±10Ω.cm 111晶向,偏离2O~5O 晶圆（晶片）

晶圆（晶片）的生产由砂即（二氧化硅）开始，经由电弧炉的提炼还原成冶炼级的硅，再经由盐酸氯化，产生三氯化硅，经蒸馏纯化后，透过慢速分解过程，制成棒状或粒状的「多晶硅」。一般晶圆制造厂，将多晶硅融解后，再利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒。一支85公分长，重76.6公斤的8寸硅晶棒，约需2天半时间长成。经研磨、抛光、切片后，即

成半导体之原料晶圆片

CMOS工艺集成电路

主要制程介绍

矽晶圓材料（Wafer）

圓晶是制作矽半導體IC所用之矽晶片，狀似圓形，故稱晶圓。材料是「矽」，IC （Integrated Circuit）厂用的矽晶片即為矽晶體，因為整片的矽晶片是單一完整的晶體，故又稱為單晶體。但在整體固態晶體內，眾多小晶體的方向不相，則為复晶體（或多晶體）。生成單晶體或多晶體与晶體生長時的溫度，速率与雜質都有關系。

光学显影

光学显影是在感光胶上经过曝光和显影的程序，把光罩上的图形转换到感光胶下面的薄膜层或硅晶上。光学显影主要包含了感光胶涂布、烘烤、光罩对准、曝光和显影等程序。

关键技术参数:最小可分辨图形尺寸Lmin(nm)

聚焦深度DOF

曝光方式:紫外线、X射线、电子束、极紫外