半导体制造工艺流程教材
半导体制造工艺过程培训课件.pptx
光刻与刻蚀
• 干法刻蚀：利用等离子体将不要的材料去除（亚微 米尺寸下刻蚀器件的最主要方法）。
• 干法刻蚀种类很多，如光挥发、气相腐蚀、等离子 体腐蚀等。
• 其优点是：各向异性好，选择比高，可控性、灵活 性、重复性好，细线条操作安全，易实现自动化， 无化学废液，处理过程未引入污染，洁净度高。
• 缺点是：成本高，设备复杂。干法刻蚀主要形式有 纯化学过程（如屏蔽式，下游式，桶式），纯物理 过程（如离子铣），物理化学过程，常用的有反应 离子刻蚀RIE，离子束辅助自由基刻蚀ICP。
薄膜沉积
• 化学气象沉积指利用化学反应的方式在反应室内将 反应物（通常为气体)生成固态的生成物，并沉积 在硅片表面的一种薄膜沉积技术。
• 气相淀积具有很好的台阶覆盖特性 • APCVD = Atmospheric Pressure CVD，常压CVD • LPCVD = Low Pressure CVD，低压CVD • PECVD = Plasma Enhanced CVD，等离子体CVD • HDPCVD = High-Density CVD，高密度CVD
晶体生长与圆晶制造晶体生长与圆晶制造 Nhomakorabea 热氧化
• SiO2的基本特性
• 杂质阻挡特性好 • 硅和SiO2的腐蚀选择特性好
热氧化
• 反应方程：
• Si(固体)+O2(气体)SiO2 • Si(固体)+2H2O (气体)SiO2 +H2(气体)
热氧化
• 硅热氧化工艺，可分为：干氧氧化、水汽氧化和湿氧氧化。 干氧氧化是以干燥纯净的氧气作为氧化气氛，在高温下氧直 接与硅反应生成二氧化硅。水汽氧化是以高纯水蒸汽为氧化 气氛，由硅片表面的硅原子和水分子反应生成二氧化硅。水 汽氧化的氧化速率比干氧氧化的为大。而湿氧氧化实质上是 干氧氧化和水汽氧化的混合，氧化速率介于二者之间。
第三章半导体制造工艺简介ppt课件
8 常用工艺之五：薄膜制备
❖ 四种薄膜：氧化膜；电介质膜；多晶硅膜； 金属膜
8 常用工艺之五：薄膜制备
❖ （1〕氧化 ❖ SiO2的作用 ❖ 屏蔽杂质、栅氧化层、介质隔离、器件保护和表面
钝化 ❖ SiO2的制备 ❖ 需要高纯度，目前最常用的方法是热氧化法。主要
分为干氧氧化、水汽氧化和湿氧氧化三种。 ❖ 氮化硅的制备 ❖ 主要用作：金属上下层的绝缘层、场氧的屏蔽层、
主要内容
❖ 3.1半导体基础知识 ❖ 3.2 工艺流程 ❖ 3.3 工艺集成
3.2 工艺流程
❖ 1 制造工艺简介 ❖ 2 材料的作用 ❖ 3 工艺流程 ❖ 4 常用工艺之一：外延生长 ❖ 5 常用工艺之二：光刻 ❖ 6 常用工艺之三：刻蚀 ❖ 7 常用工艺之四：掺杂 ❖ 8 常用工艺之五：薄膜制备
扩散和离子注入的对比
离子注入
注入损伤
❖ 注入损伤：带有能量的离子进入半导体衬底， 经过碰撞和损失能量，最后停留下来。
❖ 电子碰撞：电子激发或新的电子空穴对产生 ❖ 原子核碰撞：使原子碰撞，离开晶格，形成
损伤，也称晶格无序
晶格无序
退火
❖ 由于离子注入所造成的损伤区及无序团，使 迁移率和寿命等半导体参数受到严重影响。
❖ 每层版图都有相对应的掩膜版，并对应于不 同的工艺。
4 常用工艺之一：外延生长
❖ 半导体器件通常不是直接做在衬底上的， 而是先在沉底上生长一层外延层，然后将 器件做在外延层上。外延层可以与沉底同 一种材料，也可以不同。
❖ 在双极型集成电路中：可以解决原件间的 隔离；减小集电极串联电阻。
❖ 在CMOS集成电路中：可以有效避免闩锁 效应。
度取决于温度。
3.1半导体基础知识
❖ 关于扩散电阻： ❖ 集成电路中经常见到的扩散电阻其实就是利
半导体器件物理与工艺第三版ss号
半导体器件物理与工艺第三版ss号半导体器件是现代电子技术中不可或缺的一部分，它在电子设备中起着重要的作用。
半导体器件物理与工艺是研究半导体器件的基本物理原理和制造工艺的学科。
第三版ss号是该学科的一本重要教材，本文将围绕这个主题展开讨论。
半导体器件物理与工艺的研究内容涵盖了半导体材料、器件物理、器件结构和制造工艺等多个方面。
首先，半导体材料是半导体器件的基础，它的性能直接影响着器件的性能。
第三版ss号详细介绍了半导体材料的种类、制备方法和性能特点。
其中，硅是目前最主要的半导体材料，具有良好的电学性能和工艺可控性。
此外，第三版ss号还介绍了其他半导体材料，如砷化镓、磷化铟等，在特定应用领域具有重要的地位。
半导体器件物理是半导体器件研究的核心内容。
半导体器件的工作原理基于PN结的特性，通过控制电子和空穴的流动来实现电子器件的功能。
第三版ss号详细介绍了PN结的形成原理、电子和空穴的运动规律以及载流子的注入与复合等基本物理过程。
此外，还介绍了各种常见的半导体器件，如二极管、晶体管、MOSFET等，以及它们的工作原理和特性。
半导体器件的结构设计对其性能和工艺制造有着重要的影响。
第三版ss号介绍了各种半导体器件的结构设计原则和优化方法。
例如，在MOSFET的结构设计中，需要考虑通道长度、栅极材料、介电层材料等因素，以实现性能的提升。
此外，还介绍了一些先进的器件结构，如FinFET、量子点器件等，以及它们的特点和应用。
半导体器件的制造工艺决定了器件的质量和可靠性。
第三版ss号详细介绍了半导体器件的制造工艺流程和各个工艺步骤中的关键技术。
例如，光刻技术是制造半导体器件中最关键的工艺之一，它通过光刻胶和掩模来实现微米级的器件结构图案转移。
此外，还介绍了化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入等常用的制造工艺方法。
半导体器件物理与工艺第三版ss号是一本全面介绍半导体器件的基本物理原理和制造工艺的教材。
通过学习这本教材，读者可以深入了解半导体器件的工作原理、结构设计和制造工艺，从而更好地理解和应用半导体器件技术。
芯片制造―半导体工艺制程实用教程第六版课后答案
芯⽚制造―半导体⼯艺制程实⽤教程第六版课后答案芯⽚制造――半导体⼯艺制程实⽤教程（美）Peter Van Zant（彼得·范·赞特）课后习题答案本书是⼀本介绍半导体集成电路和器件制造技术，在半导体领域享有很⾼的声誉；包括半导体⼯艺的每个阶段：从原材料的制备到封装、测试和成品运输，以及传统的和现代的⼯艺；提供了详细的插扫⼀扫⽂末在⾥⾯回复答案+芯⽚制造――半导体⼯艺制程实⽤教程⽴即得到答案图和实例，并辅以⼩结、习题、术语表；避开了复杂的数学问题介绍⼯艺技术。
本书是⼀本介绍半导体集成电路和器件制造技术的专业书，在半导体领域享有很⾼的声誉。
本书的讨论范围包括半导体⼯艺的每个阶段：从原材料的制备到封装、测试和成品运输，以及传统的和现代的⼯艺。
全书提供了详细的插图和实例，并辅以⼩结和习题，以及丰富的术语表。
第六版修订了微芯⽚制造领域的新进展，讨论了⽤于图形化、掺杂和薄膜步骤的先进⼯艺和尖端技术，使隐含在复杂的现代半导体制造材料与⼯艺中的物理、化学和电⼦的基础信息更易理解。
本书的主要特点是避开了复杂的数学问题介绍⼯艺技术内容，并加⼊了半导体业界的新成果，可以使读者了解⼯艺技术发展的趋势。
Peter Van Zant 国际知名半导体专家，具有⼴阔的⼯艺⼯程、培训、咨询和写作⽅⾯的背景，他曾先后在IBM和德州仪器（TI）⼯作，之后再硅⾕，⼜先后在美国国家半导体（National Semiconductor）和单⽚存储器（Monolithic Memories）公司任晶圆制造⼯艺⼯程和管理职位。
他还曾在加利福尼亚州洛杉矶的⼭麓学院（Foothill College）任讲师，讲授半导体课程和针对初始⼯艺⼯程师的⾼级课程。
他是《半导体技术词汇》（第三版）（Semiconductor Technology Glossary, Third Edition）、《集成电路教程》（Integrated Circuits Text）、《安全第⼀⼿册》（Safety First Manual）和《芯⽚封装⼿册》（Chip Packag（美）Peter Van Zant（彼得·范·赞特）芯⽚制造――半导体⼯艺制程实⽤教程课后习题答案ing Manual）的作者。
芯片制造半导体工艺制程实用教程
薄膜生长是半导体制造过程中的重要环节之一，其作用是在硅片表面生长一层或多层不同性质的 薄膜。本书从薄膜生长的基本原理入手，详细介绍了化学气相沉积、物理气相沉积等薄膜生长方 法。本书还介绍了薄膜生长过程中可能出现的问题及其解决方案。
这句话强调了半导体工艺制程的复杂性和跨学科性。在半导体工艺制程中， 需要运用物理、化学、材料科学等多个学科的知识，同时还需要进行不断的实验 和优化，才能制造出高性能的集成电路芯片。
“随着技术的发展，半导体工艺制程已经进入纳米时代，纳米级别的精度和 清洁度已经成为必要条件。”
这句话指出了半导体工艺制程进入纳米时代后，对精度和清洁度的要求变得 更加严格。在纳米级别上，半导体的性质和行为会发生显著的变化，因此需要采 用新的技术和方法来控制和优化这些变化，以确保制造出的集成电路芯片具有高 性能和稳定性。
这句话概括了芯片制造的复杂性和困难性。制造一颗集成电路芯片需要经过 从半导体材料制备到最后的封装测试等多个工艺步骤，每个步骤都需要精确控制 参数和严格的清洁度要求。这些工艺步骤需要在纳米级别进行控制，这需要高精 度的设备和精细的工艺流程设计。
“半导体工艺制程是一个多学科交叉的领域，需要物理、化学、材料科学等 多个学科的支撑。”
《芯片制造半导体工艺制程实用教程》这本书是一本非常实用的参考书籍，它涵盖了半导体制造 工艺的各个方面，包括硅片的制备、光刻、刻蚀、掺杂、薄膜生长等。通过学习本书，读者将深 入了解半导体制造工艺的基本原理和实际操作流程，从而为芯片制造行业打下坚实的基础。本书 还介绍了各种工艺中可能出现的问题及其解决方案，这些对于实际应用具有重要的指导意义。
讲解半导体设备的书籍
讲解半导体设备的书籍半导体设备是现代电子工业中不可或缺的关键设备。
它们用于半导体材料的制备、加工和测试，为我们的生活提供了各种各样的电子产品。
本文将介绍一些关于半导体设备的书籍，帮助读者更好地了解半导体设备的原理、结构和应用。
1. 《半导体物理与器件》这本书由著名的半导体物理学家杨维扬编写，详细讲解了半导体物理的基本原理和半导体器件的工作原理。
书中包含了丰富的理论知识和实例，适合作为大学本科生或研究生的教材使用。
通过学习这本书，读者可以深入了解半导体器件的内部结构和工作原理，为进一步研究和应用提供基础。
2. 《半导体器件制造技术》这本书由半导体设备制造专家陈功编写，系统介绍了半导体器件的制造过程和技术。
从材料准备、晶体生长、半导体工艺、器件制造到封装测试，每个环节都有详细的讲解和实例。
这本书适合从事半导体制造和工艺研发的工程师和学生阅读，可以帮助他们了解整个半导体器件制造的流程和技术要点。
3. 《半导体设备原理与工艺》这本书由国内著名的半导体设备专家张智编写，综合介绍了半导体设备的原理和工艺。
书中包含了大量的实验数据和案例分析，可以帮助读者更好地理解半导体设备的工作原理和性能评估。
这本书适合从事半导体设备研发和工艺优化的工程师和研究人员阅读，可以帮助他们提高设备的性能和可靠性。
4. 《半导体器件测试与可靠性》这本书由半导体测试与可靠性专家王志刚编写，系统介绍了半导体器件的测试方法和可靠性评估。
书中包含了各种测试技术和可靠性评估方法的原理和实例，可以帮助读者更好地理解半导体器件的测试过程和可靠性评估的要点。
这本书适合从事半导体器件测试和可靠性评估的工程师和研究人员阅读，可以帮助他们提高测试效率和产品质量。
5. 《半导体材料与器件物理导论》这本书由半导体材料和器件物理学家周志宏编写，系统介绍了半导体材料和器件的物理性质和应用。
书中包含了丰富的实验数据和理论分析，可以帮助读者更好地理解半导体材料和器件的特性和应用。
半导体封装制程 die attach 胶 EPOXY 工艺培训教材
依最终检验 结果作处置
Yes
成品是否符 合规格?
退出
依入料检验结 果作处置
装填至胶管 包装出货
原材料的入料检验 Raw Material Incoming Inspection
由于银粉和氧化铝及铁弗龙非常 薄及平坦很难加以量测或无法量测其 银粉 尺寸大小，所以一般以光扫描机来计算其 银粉尺寸大小。
填料Fillers
控制黏度,热膨涨系数和导电/导热度Control of Viscosity,CTE and Electrical/Thermal Conductivity
银胶接合剂烘烤的化学性质 Cure chemistry for Epoxy system
R
C
R’ Epoxide Group
O C
银胶制造流程 Epoxy adhesive Manufacturing Process
开始
原材料收料
入料检验
其它原材料 检验
入料测试规格 (物理性/功能性)
制造
最终检验及 测试
材料送至至生产线 制造
Yes 材料是否合 乎规格?
最终检验规 格
客户规格
Material
No
Review
Board
(MRB)
半导体封装导电型黏着材料 银胶
前言
♦ 目的:
♦
本课程为银胶之制造流程介绍与其
应用，主要目的为使新进工程师瞭解银胶接合
之物性及其制造流程。在选择材料时掌握其特
性或发生问题时能依据物性及制造流程，迅速
查找解决 点，有效解决问题。
银胶接合剂的成分
Epoxy adhesive composition
银胶接合剂是为了将芯片固定在基板或钉架所使用之接合剂，有含银填料
复旦半导体工艺教材Chapter-2
3. Selective Doping Technology
Si transistor — product of doping engineering
*Device type and performance--determined by impurity doping profile ( element, concentration, distribution)
➢ Lowest power consumption than all others ➢ Noise resistance and higher reliability ➢ Main stream of VLSI/ ULSI process since late 80’s
BiCMOS
➢ Combination of high speed and low power ➢ High process complexity
Low energy ion implant and shallow junction formation — of vital importance for nano-meter CMOS fabrication
High energy ion implant for n/p wells
Rapid thermal process (RTP) and dopant atom diffusion control
*Double diffused mesa transistor process
*Transistor by planar process
➢Transistor and other circuit elements formed by planar technology
✓On-chip resistor: by diffusion; poly-Si by deposition
半导体行业相关书籍资料
半导体行业相关书籍资料是科技领域中一门极具挑战性的领域，它涉及到电子学、物理学、材料科学以及工程学的方方面面。
随着科技的飞速发展和人们对信息技术的不断需求，的重要性也日益凸显。
对于那些对感兴趣的人士来说，深入学习和了解相关知识是必不可少的。
以下是一些关于的书籍和资料，旨在帮助读者深入了解这个领域。
1. 《半导体物理与器件》 - 作者：Donald A. Neamen这本书是学习半导体器件的经典教材之一。
它详细解释了半导体物理的基本原理和应用，包括材料结构、杂质控制、PN结、功率器件和光电器件等方面的内容。
书中还包含了大量的图表和案例研究，以帮助读者更好地理解和应用所学知识。
2. 《集成电路设计》 - 作者：John P. Uyemura这本书主要介绍了集成电路设计的基本概念和方法。
它涵盖了数字和模拟电路设计的各个方面，包括逻辑门设计、布线、时序和功耗优化等内容。
此外，书中还提供了大量的设计实例和实际应用案例，以帮助读者培养实际设计能力。
3. 《半导体器件与集成电路制造工艺》 - 作者：Jasprit Singh这本书是一本关于半导体器件制造过程的综合教材。
它详细介绍了半导体晶体生长、掺杂、薄膜沉积、光刻和刻蚀等制造工艺的原理和方法。
除了讲解制造工艺，书中还涉及到器件结构和性能的相关内容，以帮助读者全面了解半导体器件制备过程。
4. 《半导体器件物理原理》 - 作者：S.M. Sze这本书被广泛认为是关于半导体器件物理的经典教材。
它详细介绍了半导体物理的基本原理和理论，包括能带理论、载流子输运、PN 结等方面的内容。
此外，书中还涉及到一些常见的器件结构和性能指标，以帮助读者更好地理解器件工作原理。
5. 《半导体材料与器件》 - 作者：Simon M. Sze, Kwok K. Ng这本书主要讲述了半导体材料和器件的基本性质和应用。
它详细介绍了半导体材料的结构、生长和性质，以及常见的器件类型和制备方法。
半导体封装制程 die attach 胶 EPOXY 工艺培训教材
+
X
Hardener
Hydroxyl
Group
(hydrophilic)X
= phenol amine
OH
anhydride
RC
C
X
R’
Crosslinking reaction between the epoxide group and the hardener
微差扫瞄热量曲线图
DSC curve (differential scanning calorimetry curve)
推晶强度能力最终检验
Die share for final check
银胶接合剂出货时，必须以推晶强 度测试机测试其推晶强度黏度。来决定银 胶接合剂之接合强度是否合乎客户所要求 之推晶能力。
电性量测
Epoxy paste Electrical measure
银胶接合剂出货时，必须做以下之量测。以确认其电性之阻抗值合乎 客户要求规格。
Hot Die Shear Strength
(After 85’C/85%RH/168hrs) Hot Wet Die Shear Strength
破坏靭度(Fracture toughness)，一般为利用破坏力学来测定银胶接合剂，遭受 破坏 时，当裂纹生成时，银胶接合剂抵抗脆性破坏的性质。
1
>0.5
150°C/15min 150°C/15min 150°C/15min
10 sec @
8 sec @
8 sec @
150°C
200°C
200°C
</=20 </=20 </=20 <0.5 18oC
51 170 2.8 TBD