IC制造流程简介

PVD制程
Metal Target
Gas In
Plate
Collimator
DC Wafer To The Vacuum Pump
掺杂物(Doping)概念: To get the extrinsic semiconductor by adding donors or acceptors, which may cause the impurity energy level. The action that adding particular impurities into the semiconductor is called “doping” and the impurity that added is called the “dopant”.
2. The purpose:
To change the resistance value of the semiconductor by implanting the dopant.
3. Energy range (8 years ago)
(1) General process：10 KeV - 180 KeV (>0.35m) (<100KeV for 0.18 m now)
Ion Source
Dopant Source
DOPING参数
Parameters
• Doping elementsselection • Scanning uniformity control
• Temperature control
Factors
• The selection of the ion resource • The design of the mass analyzer
N型半导体的多数载体是电子。磷，砷，锑是N型的搀杂物。
集成电路（IC) 是指把特定电路所需的各种电子元件及线路缩小并制 作在大小仅及2平方公分或更小的面积上的一种电子产品。
集成电路主要种类有两种：逻辑LOGIC及记忆体MEMORY。前者主 要执行逻辑的运算如电脑的微处理器后者则如只读器READ ONLY 及 随机处理器RANDOM ACCESS MEMORY等。
IC制造流程简介
基本概念
半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，其指四价硅中添 加三价或五价化学元素而形成的电子元件，它有方向性，可以用来制 造逻辑线路使电路具有处理资讯的功能。
半导体的传导率可由搀杂物的浓度来控制：搀杂物的浓度越高，半导 体的电阻系数就越低。
P型半导体中的多数载体是电洞。硼是P型的掺杂物。
(a) Heater
furnace
(b)
O2
Carrier gas
石英管
Solid dopant source O2
Liquid dopant source Valve
Gas
(c)
dopant
source
Carrier gas
扩散制程（DIFF) -2
Drive-in: To implant the dopant into the wafer by the thermal process
横式炉
立式炉
Fra Baidu bibliotek
Wafer 石英管
加热环境
反应室
石英舟
气体流出
Profiling Tc (In the tube)
掺杂物和气体流入
气体流入
石英管
Heater Wafer 气体流出
离子植入制程(IMP) -1
1. The definition:
A manufacturing process that can uniformly implants the ions into the wafer in the specified depth and consistence by selecting and accelerating ions.
Doping 方法: 1. 扩散（Diffusion） 2. 离子植入（Implantation）
扩散制程（DIFF) -1
Pre-deposition: 将掺杂物置于wafer表面. Generally used dopant resource furnace design:
Solid dopant source
Ash & Strip
Annealing Implantation
基本制程
原理： 在晶片表面上覆上一層感光材料，來自光源的平行光透 過光罩的圖形，使得晶片表面的感光材料進行選擇性的 感光。
感光材料：
正片－經過顯影(Development)，材料所獲得的圖案與 光罩上相同稱為正片。
負片－如果彼此成互補的關係稱負片
• Scanning system • Vacuum control • Precise wafer position control
• Preciseand stable electric power supplier
• Concentration control
• The measurement of the ion current (Farady Cup)
微影制程 -1
涂光刻胶
Wafer
光刻胶
Wafer
光刻胶 氧化层
暴光系统暴光
光罩
光源 Wafer
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光源 聚光镜
光罩 投影 Lens
Wafer
光刻胶 氧化层
微影制程 -2
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光刻胶显影
Wafer
显示图形
刻蚀氧化层
Wafer
刻蚀出符合显影的图形
去除光刻胶
Wafer
移除光刻胶
Doping介绍
基本概念
集成电路(IC)产业主要分为设计､生产､测试 ､封装四个阶段. 集成电路的生产主要分三个阶段：
纪律 创造品质
IC测试与封装PACKAGE 集成电路(IC)的制造
硅镜片WAFER的制造
基本制程
Wafer Start
Wafer Cleaning
CMP
Oxidation PVD, CVD
Photolithography Etch (Dry or Wet)
(2) Advanced process：10 KeV - 3 MeV (<0.5m) (3) R&D process：0.2 KeV - 5 KeV
离子植入制程(IMP) -2
Mass Analysis
Accelerator
Extractor
Scanner
Electron Shower
Farady Cap