浅谈晶圆制造工艺过程.doc

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1、浅谈晶圆制造工艺过程  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(MolecularBeamEpi

2、taxy)(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LPC

3、VD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

4、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。  17、沉积掺杂硼磷的氧化层18、濺镀第一层金属(1)薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同,厚度通常小于1um。(2)真空蒸发法(EvaporaTIonDeposiTIon)(3)溅镀(SputteringDeposiTIon)  19、光刻技术定出VIA孔洞,沉积第二层金属,并刻蚀出连线结构。然后,用PECVD法氧化层和氮化硅保护层。  20、光刻和离子刻蚀,定出PAD位置  21、最后进行退

5、火处理,以保证整个Chip的完整和连线的连接性  晶圆制造总的工艺流程芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(WaferFabrication)、晶圆针测工序(WaferProbe)、构装工序(Packaging)、测试工序(InitialTestandFinalTest)等几个步骤。  其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(FrontEnd)工序,而构装工序、测试工序为后段(BackEnd)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

6、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

7、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

8、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。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品。

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