晶圆制造工艺详解.doc

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1、晶圆制造工艺详解表血清洗晶圆表面附着一层大约2um的A1203和甘汕混合液保护Z,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。初次氧化有热氧化法生成SiO2缓冲层，用来减小后续屮Si3N4对品圆的应力氧化技术：干法氧化Si(固)+02aSi02(固)和湿法氧化Si(固)+2H20aSi02(固)+2H2°干法氧化通常用来形成，栅极二氧化硅膜，要求薄，界面能级和固定电荷密度低的薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。当Si02膜较薄时，膜厚与时间成正比。Si02膜变厚时，膜厚与时间的平方根成正比。因而，要形成较厚

2、Si02膜，需要较长的氧化时间。Si02膜形成的速度取决于经扩散穿过Si02膜到达硅表面的02及0H基等氧化剂的数量的多少。湿法氧化时，因在于0H基Si02膜屮的扩散系数比02的大。氧化反应,Si表面向深层移动,距离为Si02膜厚的0.44倍。因此,不同厚度的Si02膜,去除示的Si表面的深度也不同。Si02膜为透明，通过光干涉来估计膜的厚度。这种干涉色的周期约为200mn,如果预告知道是几次干涉，就能正确估计。对其他的透明薄膜，如知道其折射率，也可用公式计算出(dSi02)/(dox)=(nox)/(nSi02)oSi02膜很薄时,看不到干涉色，但

3、可利用Si的疏水性和Si02的亲水性来判断Si02膜是否存在。也可用干涉膜计或椭恻仪等测出。Si02和Si界面能级密度和同定电荷密度可rflMOS二极管的电容特性求得。(100)面的Si的界面能级密度最低,约为10E+10-lOE+ll/cm?2.eV-1数量级。(100)面时,氧化膜屮間定电荷较多，固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因索。热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)此方法生产性高，梯状敷层性佳(不管多凹凸不平，深孔屮的表血亦产生反应，及气体可到达表面而附肴薄膜)等，故用途极广。膜生成原理，例如由挥发性金属卤化物(MX)及金属

4、有机化合物(MR)等在高温屮气相化学反应(热分解，氢还原、氧化、替换反应等)在基板上形成氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、高熔点金属、金属、半导体等薄膜方法。因只在高温下反应故用途被限制，但由于其可用领域屮，则可得致密高纯度物质膜，口附肴强度极强，若用心控制，则可得安定薄膜即可轻易制得触须(短纤维)等，故其应用范围极广。热CVD法也可分成常压和低圧。低压CVD适川于同时进行多片基片的处理，压力一般控制在0.25-2.OTorrZ间。作为栅电极的多晶硅通常利用HCVD法将SiH4或Si2H。气体热分解(约650oC)淀积而成。采用选择氧化进行器件

5、隔离时所使用的氮化硅薄膜也是用低压CVD法，利用氨和S1H4或Si2H6反应面生成的，作为层间绝缘的S102薄膜是用SiH4和02在400—4500oC的温度下形成SiH4+O2-SiO2+2H2或是用Si(0C2H5)4(TE0S:tetraethoxysilane)和02在750oC左右的高温下反应生成的，后者即采用TEOS形成的S102膜具有台阶侧面部被覆性能好的优点。前者，在淀积的同时导入PH3气体，就形成磷硅玻璃(PSG：phosphorsilicateglass)再导入B2H6气体就形成BPSG(borro?phosphorsilicat

6、eglass)膜。这两种薄膜材料，高温下的流动性好，广泛用来作为表面平坦性好的层间绝缘膜。热处理在涂敷光刻胶之前，将洗净的基片表面涂上附着性增强剂或将基片放在悄性气体屮进行热处理。这样处理是为了增加光刻胶与基片间的粘附能力，防止显影时光刻胶图形的脱落以及防止湿法腐蚀时产生侧血腐蚀(sideetching)。光刻胶的涂敷是川转速和旋转时间可自［tl设定的甩胶机来进行的。首先、用真空吸引法将基片吸在甩胶机的吸盘上，把具有一定粘度的光刻胶滴在基片的表面，然示以设定的转速和时间甩胶。由于离心力的作用，光刻胶在基片表血均匀地展开，多余的光刻胶被甩掉，获得一定厚

7、度的光刻胶膜，光刻胶的膜厚是由光刻胶的粘度和甩胶的转速来控制。所谓光刻胶，是对光、电了朿或X线等敏感，具有在显影液屮溶解性的性质，同时具有耐腐蚀性的材料。一般说来，正型胶的分辩率高，而负型胶具有感光度以及和下层的粘接性能好等特点。光刻工艺精细图形(分辩率，清晰度)，以及与其他层的图形有多高的位置吻合精度(套刻精度)来决池，因此有良好的光刻胶，还要有好的曝光系统。去除氮化硅此处用干法氧化法将氮化硅去除离了注入离了布植将硼离了(B+3)透过S102膜注入衬底，形成P型阱离了注入法是利用电场加速杂质离了，将其注入硅衬底屮的方法。离了注入法的特点是可以精密地

8、控制扩散法难以得到的低浓度杂质分布。MOS电路制造屮，器件隔离工序中防止寄生沟道用的沟道截断，调整阀值电压川