半导体制造前道工艺

半导体制造前道工艺
谢梓建
Attention
• 在参考资料的时候，有的步骤 或是工艺在不同资料里面的说 法有点出入，所以本PPT可能 有很多不对的地方，希望大家 多多指正。
晶圆处理
清洗 氧化
前道工序
化学气相沉 积 晶圆针测 制作 光刻
蚀刻
晶圆
晶圆是指硅半导体集成电路制作所 用的硅晶片，由于其形状为圆形， 故称为晶圆；在硅晶片上可加工制 作成各种电路元件结构，而成为有 特定电性功能之IC产品。晶圆的原 始材料是硅，而地壳表面有用之不 竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由 电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏 后，制成了高纯度的多晶硅，其纯 度高达99.999999999%。
清洗
预烘和底膜涂覆
蚀刻
• 通常所指蚀刻也称光化学蚀刻，指通过曝 光制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜 去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解 腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效 果。（选择性刻蚀转移光刻胶上的IC设计 图形到晶圆表面） • 干法蚀刻 • 湿法蚀刻（ HNO3-HF-H2O(HAC) ）
离子注入
• 用离子束去撞击固态物体。固态物 体会对离子束的运动产生阻碍，使 其最终留在固体中，这一现象就是 离子注入。(掺杂、真空、低温、加 速)
晶元针测
• 经过上道工序后，晶圆上就形成了 一个个的晶粒，然后用针测仪对每 个晶粒检测其性能，将不合格的晶 粒标上记号。之后再把将晶圆切开， 分割成一颗颗单独的晶粒，再按其 电气特性分类，保留合格的晶粒， 舍弃不合格的晶粒。
光刻源自文库工
• 光刻是一种利用类似于照片洗印的原 理通过曝光和选择性化学腐蚀将掩膜 版上的集成电路印制到硅片上的精密 表面加工技术。
• • • • • • • • • • 硅片清洗烘干（用于减少污染物，减少缺陷，使光刻 胶更容易粘附。） 涂底 旋转涂胶*（利用离心力） 软烘（去除圆片表面的潮气，增加粘附性） 边缘光刻胶的去除 对准* 曝光*（接触、接近、投影、步进） 后烘（平衡驻波效应，提高分辨率。） 显影* 硬烘（提高刻蚀和注入的抵抗力，提高粘附性）
晶圆处理工序
• 本工序主要是通过清洗、氧化、 化学气相沉积、涂膜、曝光、显 影、蚀刻、离子植入、金属溅镀 等反复步骤在晶圆上制作电路及 电子元件，最终在晶圆上完成数 层电路及元件加工与制作。
• 清洗：用特殊的清洗机和不同的清 洗剂进行多道清洗。用于减少污染 物。 • 氧化：使硅片表面形成氧化膜。主 要方法有热氧化法及气相成长法。 （绝缘、保护等作用） • 化学气相沉积：反应物质在气态条 件下发生化学反应，生成固态物质 沉积在加热的固态基体表面，进而 制得固体材料的工艺技术。