半导体工艺讲解

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半导体的生产工艺流程

半导体的生产工艺流程

半导体的生产工艺流程1.晶圆制备:晶圆制备是半导体生产的第一步,通常从硅片开始。

首先,取一块纯度高达99.9999%的单晶硅,然后经过脱氧、精炼、单晶生长和棒状晶圆切割等步骤,制备出硅片。

这些步骤的目的是获得高纯度、无杂质的单晶硅片。

2.晶圆加工:晶圆加工是将硅片加工成具有特定电子器件的过程。

首先,通过化学机械抛光(CMP)去除硅片上的表面缺陷。

然后,利用光刻技术将特定图案投射到硅片上,并使用光刻胶保护未被刻蚀的区域。

接下来,使用等离子刻蚀技术去除未被保护的硅片区域。

这些步骤的目的是在硅片上形成特定的电子器件结构。

3.器件制造:器件制造是将晶圆上的电子器件形成完整的制造流程。

首先,通过高温扩散或离子注入方法向硅片中掺杂特定的杂质,以形成PN结。

然后,使用化学气相沉积技术在硅片表面沉积氧化层,形成绝缘层。

接下来,使用物理气相沉积技术沉积金属薄膜,形成电压、电流等电子元件。

这些步骤的目的是在硅片上形成具有特定功能的电子器件。

4.封装测试:封装测试是将器件封装成实际可使用的电子产品。

首先,将器件倒装到封装盒中,并连接到封装基板上。

然后,通过线缆或焊接技术将封装基板连接到主板或其他电路板上。

接下来,进行电极焊接、塑料封装封装,形成具有特定外形尺寸和保护功能的半导体芯片。

最后,对封装好的半导体芯片进行功能性测试和质量检查,以确保其性能和可靠性。

总结起来,半导体的生产工艺流程包括晶圆制备、晶圆加工、器件制造和封装测试几个主要步骤。

这些步骤的有机组合使得我们能够生产出高性能、高效能的半导体器件,广泛应用于电子产品和信息技术领域。

八大半导体工艺顺序剖析

八大半导体工艺顺序剖析

八大半导体工艺顺序剖析八大半导体工艺顺序剖析在现代科技领域中,半导体材料和器件扮演着重要的角色。

作为电子设备的基础和核心组件,半导体工艺是半导体制造过程中不可或缺的环节。

有关八大半导体工艺顺序的剖析将会有助于我们深入了解半导体制造的工作流程。

本文将从简单到复杂,逐步介绍这八大工艺的相关内容。

1. 排版工艺(Photolithography)排版工艺是半导体制造过程中的首要步骤。

它使用光刻技术,将设计好的电路图案转移到硅晶圆上。

排版工艺需要使用光刻胶、掩膜和曝光设备等工具,通过逐层叠加和显影的过程,将电路图案转移到硅晶圆上。

2. 清洗工艺(Cleaning)清洗工艺在排版工艺之后进行,用于去除光刻胶和其他污染物。

清洗工艺可以采用化学溶液或高纯度的溶剂,保证硅晶圆表面的干净和纯净。

3. 高分辨率电子束刻蚀(High-Resolution Electron BeamLithography)高分辨率电子束刻蚀是一种先进的制造技术。

它使用电子束在硅晶圆表面进行刻蚀,以高精度和高分辨率地制作微小的电路图案。

4. 电子束曝光系统(Electron Beam Exposure Systems)电子束曝光系统是用于制造高分辨率电子束刻蚀的设备。

它具有高能量电子束发射器和复杂的控制系统,能够精确控制电子束的位置和强度,实现微米级别的精细曝光。

5. 高能量离子注入(High-Energy Ion Implantation)高能量离子注入是半导体器件制造中的一项重要工艺。

通过将高能量离子注入到硅晶圆表面,可以改变硅晶圆的电学性质,实现电路中的控制和测量。

6. 薄膜制备与沉积(Film Deposition)薄膜制备与沉积是制造半导体器件的关键工艺之一。

这个工艺将薄膜材料沉积在硅晶圆表面,包括化学气相沉积、物理气相沉积和溅射等方法。

这些薄膜能够提供电介质、导电材料或阻挡层等功能。

7. 设备和工艺完善(Equipment and Process Optimization)设备和工艺完善的步骤是优化半导体制造工艺的关键。

半导体八大工艺顺序

半导体八大工艺顺序

半导体八大工艺顺序半导体八大工艺顺序,是指半导体制造过程中的八个主要工艺步骤。

这些工艺步骤包括晶圆清洗、光刻、沉积、刻蚀、扩散、离子注入、退火和包封。

下面将逐一介绍这些工艺步骤的顺序及其作用。

1. 晶圆清洗晶圆清洗是半导体制造过程中的第一步。

在这一步骤中,晶圆将被放入化学溶液中进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。

这样可以确保后续工艺步骤的顺利进行,同时也可以提高器件的质量和性能。

2. 光刻光刻是半导体制造中的关键工艺步骤之一。

在这一步骤中,将使用光刻胶覆盖在晶圆表面上,并通过光刻机将图形投射到光刻胶上。

然后,利用化学溶液将未曝光的光刻胶去除,从而形成所需的图形。

3. 沉积沉积是指在晶圆表面上沉积一层薄膜的工艺步骤。

这一层薄膜可以用于改变晶圆表面的性质,增加其导电性或绝缘性。

常用的沉积方法包括化学气相沉积和物理气相沉积。

4. 刻蚀刻蚀是将多余的材料从晶圆表面去除的工艺步骤。

在这一步骤中,利用化学溶液或等离子刻蚀机将不需要的材料去除,从而形成所需的图形和结构。

5. 扩散扩散是将杂质或掺杂物diffused 到晶圆中的工艺步骤。

这一步骤可以改变晶圆的电学性质,并形成PN 结等器件结构。

常用的扩散方法包括固体扩散和液相扩散。

6. 离子注入离子注入是将离子注入到晶圆中的工艺步骤。

这可以改变晶圆的导电性和掺杂浓度,从而形成电子器件的结构。

离子注入通常在扩散之前进行。

7. 退火退火是将晶圆加热至一定温度并保持一段时间的工艺步骤。

这可以帮助晶圆中的杂质扩散和掺杂物活化,从而提高器件的性能和稳定性。

8. 包封包封是将晶圆封装在外部保护材料中的工艺步骤。

这可以保护晶圆不受外部环境的影响,同时也可以方便晶圆的安装和使用。

半导体制造过程中的八大工艺顺序是一个复杂而精密的过程。

每个工艺步骤都起着至关重要的作用,只有严格按照顺序进行,才能生产出高质量的半导体器件。

希望通过本文的介绍,读者对半导体制造过程有了更深入的了解。

半导体七大核心工艺步骤

半导体七大核心工艺步骤

半导体七大核心工艺步骤
1. 晶圆生长,晶圆是制造芯片的基础,晶圆生长是指在高温下
将单晶硅材料生长成圆形晶圆。

2. 晶圆清洗,晶圆在生长过程中会附着各种杂质和污染物,因
此需要进行严格的清洗,以确保表面的干净和平整。

3. 晶圆扩散,在这一步骤中,通过高温处理将掺杂物质(如硼、磷等)扩散到晶圆表面,改变硅的导电性能。

4. 光刻,光刻技术是将光敏胶涂覆在晶圆表面,然后使用光刻
机将芯片图案投影到光敏胶上,形成光刻图案。

5. 蚀刻,蚀刻是利用化学反应将未被光刻覆盖的部分材料去除,从而形成芯片上的线路和结构。

6. 沉积,在芯片制造过程中,需要在特定区域沉积金属或者绝
缘材料,以形成导线、电容等元件。

7. 清洗和测试,最后一步是对芯片进行清洗和测试,确保芯片
的质量和性能符合要求。

这七大核心工艺步骤构成了半导体制造的基本流程,每一步都至关重要,任何一处的错误都可能导致芯片的失效。

半导体工艺的不断创新和完善,为现代电子技术的发展提供了坚实的基础。

半导体制造工艺流程简介

半导体制造工艺流程简介

半导体制造工艺流程简介导言:一、晶圆加工晶圆加工是制造集成电路的第一步。

它包括以下过程:1.晶圆生长:通过化学气相沉积或金属有机化学气相沉积等方法,在硅片基底上生长单晶硅。

这个过程需要非常高的温度和压力。

2.剥离:将生长的单晶硅从基底上剥离下来,并校正其表面的缺陷。

3.磨削和抛光:使用机械研磨和化学力学抛光等方法,使晶圆的表面非常光滑。

二、晶圆清洗晶圆清洗是为了去除晶圆表面的杂质和污染物,以保证后续工艺的顺利进行。

清洗过程包括以下步骤:1.热酸洗:利用强酸(如硝酸和氢氟酸)将晶圆浸泡,以去除表面的金属杂质。

2.高温氧化:在高温下将晶圆暴露在氧气中,通过热氧化去除有机杂质和表面缺陷。

3.金属清洗:使用氢氟酸和硝酸等强酸,去除金属杂质和有机污染物。

4.DI水清洗:用去离子水清洗晶圆,以去除化学清洗剂的残留。

三、晶圆制备晶圆制备是将晶圆上的材料和元件结构形成的过程。

它包括以下过程:1.掩膜制作:将光敏材料涂覆在晶圆表面,通过光刻技术进行曝光和显影,形成图案化的光刻胶掩膜。

2.沉积:通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法,在晶圆上沉积材料层,如金属、氧化物、硅等。

3.腐蚀:采用湿法或干法腐蚀等技术,去除晶圆上不需要的材料,形成所需的结构。

4.清洗:再次进行一系列清洗步骤,以去除腐蚀产物和掩膜残留物,保证材料层的质量。

四、材料获取材料获取是指在晶圆上制造晶体管、电阻器、电容器等器件结构的过程。

它包括以下步骤:1.掺杂:通过离子注入或扩散等方法,在晶圆上引入有选择性的杂质,以改变材料的导电性或断电性能。

2.退火:通过高温热处理,消除杂质引入过程中的晶格缺陷,并使掺杂的材料达到稳定状态。

3.金属-绝缘体-金属(MIM)沉积:在晶圆上沉积金属、绝缘体和金属三层结构,用于制造电容器。

4.金属-绝缘体(MIS)沉积:在晶圆上沉积金属和绝缘体两层结构,用于制造晶体管的栅极。

五、封装和测试封装是将晶圆上制造的芯片放在封装底座上,并封装成可插入其他设备的集成电路。

半导体八大工艺顺序

半导体八大工艺顺序

半导体八大工艺顺序半导体八大工艺顺序是指半导体器件制造过程中的八个主要工艺步骤。

这些工艺步骤的顺序严格按照一定的流程进行,确保半导体器件的质量和性能。

下面将逐一介绍这八大工艺顺序。

第一步是晶圆清洁工艺。

在半导体器件制造过程中,晶圆是最基本的材料。

晶圆清洁工艺旨在去除晶圆表面的杂质和污染物,确保后续工艺步骤的顺利进行。

第二步是光刻工艺。

光刻工艺是将图形模式转移到晶圆表面的关键步骤。

通过光刻工艺,可以在晶圆表面形成所需的图形结构,为后续工艺步骤提供准确的参考。

第三步是沉积工艺。

沉积工艺是将材料沉积到晶圆表面的过程,包括化学气相沉积、物理气相沉积和溅射等技术。

通过沉积工艺,可以在晶圆表面形成所需的材料结构。

第四步是刻蚀工艺。

刻蚀工艺是将多余的材料从晶圆表面去除的过程,以形成所需的图形结构。

刻蚀工艺通常使用化学刻蚀或物理刻蚀的方式进行。

第五步是离子注入工艺。

离子注入工艺是向晶圆表面注入掺杂物质的过程,以改变晶体的电学性质。

通过离子注入工艺,可以实现半导体器件的掺杂和调控。

第六步是热处理工艺。

热处理工艺是将晶圆置于高温环境中进行退火、烘烤或氧化等处理的过程。

通过热处理工艺,可以改善晶体的结晶质量和电学性能。

第七步是清洗工艺。

清洗工艺是在制造过程中对晶圆进行清洗和去除残留污染物的过程,以确保半导体器件的质量和可靠性。

第八步是封装测试工艺。

封装测试工艺是将完成的半导体器件封装成最终产品,并进行性能测试和质量检验的过程。

通过封装测试工艺,可以确保半导体器件符合规格要求,并具有稳定可靠的性能。

总的来说,半导体八大工艺顺序是半导体器件制造过程中的关键步骤,每个工艺步骤都至关重要,任何一环节的不慎都可能影响整个制造过程的质量和性能。

通过严格按照八大工艺顺序进行制造,可以确保半导体器件具有优良的性能和可靠性,从而满足现代电子产品对半导体器件的高要求。

半导体八大工艺名称

半导体八大工艺名称

半导体八大工艺名称1. 硅晶圆制备工艺硅晶圆制备是半导体制造过程的第一步,也是最为关键的一步。

它是指将高纯度的硅材料通过一系列的工艺步骤转化为薄而平整的硅晶圆。

硅晶圆制备工艺主要包括以下几个步骤:(1) 单晶生长单晶生长是将高纯度的硅材料通过熔融和凝固的过程,使其在特定的条件下形成单晶结构。

常用的单晶生长方法包括Czochralski法和区熔法。

(2) 切割切割是将生长好的硅单晶材料切割成薄片的过程。

常用的切割方法是采用金刚石刀片进行切割。

(3) 研磨和抛光研磨和抛光是将切割好的硅片进行表面处理,使其变得平整光滑的过程。

研磨通常使用研磨机进行,而抛光则使用化学机械抛光(CMP)工艺。

(4) 清洗清洗是将研磨和抛光后的硅片进行清洁处理,去除表面的污染物和杂质。

清洗过程通常采用酸洗和溶剂清洗的方法。

2. 光刻工艺光刻工艺是半导体制造中的一项关键工艺,用于将设计好的电路图案转移到硅晶圆上。

光刻工艺主要包括以下几个步骤:(1) 涂覆光刻胶涂覆光刻胶是将光刻胶涂覆在硅晶圆表面的过程。

光刻胶是一种敏感于紫外光的物质,可以通过紫外光的照射来改变其化学性质。

(2) 曝光曝光是将硅晶圆上的光刻胶通过光刻机上的光源进行照射,使其在特定区域发生化学反应。

曝光过程需要使用掩模板来控制光刻胶的曝光区域。

(3) 显影显影是将曝光后的光刻胶进行处理,使其在曝光区域发生溶解或固化的过程。

显影过程通常使用显影液进行。

(4) 清洗清洗是将显影后的硅晶圆进行清洁处理,去除残留的光刻胶和显影液。

3. 离子注入工艺离子注入工艺是将特定的离子注入到硅晶圆中,以改变其电学性质的过程。

离子注入工艺主要包括以下几个步骤:(1) 选择离子种类和能量选择合适的离子种类和能量是离子注入工艺的第一步。

不同的离子种类和能量可以改变硅晶圆的导电性质。

(2) 离子注入离子注入是将选择好的离子通过离子注入机进行注入的过程。

离子注入机通过加速器将离子加速到一定的能量,并将其注入到硅晶圆中。

半导体工艺流程简介

半导体工艺流程简介

半导体工艺流程简介
《半导体工艺流程简介》
半导体工艺流程是指在半导体器件制造过程中所采用的一系列工艺步骤。

它包括了晶圆加工、器件制造和封装测试三个主要环节,每个环节又包含了不同的工艺步骤。

首先是晶圆加工。

这个过程包括了晶圆的清洁、去除氧化层、光刻、蚀刻、离子注入、扩散和沉积等步骤。

光刻是把芯片上的线路图案印制到光敏胶上,蚀刻是把芯片上不需要的部分去除,离子注入是通过向晶圆注入掺杂物改变材料的电子性质,扩散是在晶圆中扩散掺杂物,沉积则是在晶圆上沉积导体或绝缘体材料。

接下来是器件制造。

这个过程包括了制造晶体管、电容器、电阻器等器件,并将它们连接成一个完整的电路。

这个过程需要通过光刻、蚀刻、金属沉积、刻蚀、退火、金属化、绝缘层沉积等一系列工艺步骤完成。

最后是封装测试。

在这一步骤中,芯片被封装成一个完整的器件,并通过测试来检测器件的性能和质量。

封装是将芯片封装在塑料或陶瓷封装体内,并连接上引脚;测试则是通过测试设备对器件进行功能、可靠性和一致性等方面的测试。

总的来说,半导体工艺流程包含了各种化学、物理和电子工艺步骤,它是半导体器件制造的基础,对器件的性能和可靠性有
着重要的影响。

随着半导体技术的不断发展,工艺流程也在不断地更新和改进,以适应新的器件制造需求。

八个基本半导体工艺

八个基本半导体工艺

八个基本半导体工艺半导体工艺是指将材料变成半导体器件的过程,其重要程度不言而喻。

在现代电子技术中,半导体器件已经成为核心,广泛应用于计算机、通讯、能源、医疗、交通等各个领域。

这里我们将介绍八个基本的半导体工艺。

1. 晶圆制备工艺晶圆是半导体器件制造的关键材料,其制备工艺又被称为晶圆制备工艺。

晶圆制备工艺包括:单晶生长、切片、去除表面缺陷等。

单晶生长是指将高纯度的半导体材料通过熔融法或气相沉积法制成单晶,在这个过程中需要控制晶体生长速度、温度、压力等因素,以保证晶体质量。

切片是指将单晶切成厚度为0.5 mm左右的晶片,这个过程中需要控制切割角度、切割速度等因素,以保证晶片质量。

去除表面缺陷是指通过化学机械抛光等方式去除晶片表面缺陷,以保证晶圆表面平整度。

2. 氧化工艺氧化工艺是指将半导体器件表面形成氧化物层的过程。

氧化工艺可以通过湿法氧化、干法氧化等方式实现。

湿法氧化是将半导体器件置于酸性或碱性液体中,通过化学反应形成氧化物层。

干法氧化是将半导体器件置于高温气氛中,通过氧化反应形成氧化物层。

氧化工艺可以提高半导体器件的绝缘性能、稳定性和可靠性。

3. 沉积工艺沉积工艺是指将材料沉积在半导体器件表面形成薄膜的过程。

沉积工艺包括物理气相沉积、化学气相沉积、物理溅射沉积等。

物理气相沉积是将材料蒸发或溅射到半导体器件表面,形成薄膜。

化学气相沉积是将材料化学反应后生成气体,再将气体沉积到半导体器件表面,形成薄膜。

物理溅射沉积是将材料通过溅射的方式,将材料沉积在半导体器件表面,形成薄膜。

沉积工艺可以改善半导体器件的电学、光学、机械性能等。

4. 电子束光刻工艺电子束光刻工艺是指通过电子束照射对光刻胶进行曝光,制作出微米级别的图形的过程。

电子束光刻工艺具有高分辨率、高精度和高速度等优点,是制造微电子元器件的必要工艺。

5. 金属化工艺金属化工艺是指将金属材料沉积在半导体器件表面形成导电层的过程。

金属化工艺包括:电镀、化学镀、物理气相沉积等。

八个基本半导体工艺

八个基本半导体工艺

八个基本半导体工艺随着科技的不断进步,半导体技术在各个领域得到了广泛的应用。

半导体工艺是半导体器件制造过程中的关键环节,也是半导体产业发展的基础。

本文将介绍八个基本的半导体工艺,分别是氧化、扩散、沉积、光刻、蚀刻、离子注入、热处理和封装。

一、氧化工艺氧化工艺是指在半导体晶片表面形成氧化层的过程。

氧化层可以增强晶片的绝缘性能,并且可以作为蚀刻掩膜、电介质、层间绝缘等多种用途。

常见的氧化工艺有湿法氧化和干法氧化两种。

湿法氧化是在高温高湿的环境中,通过将晶片浸泡在氧化液中使其表面氧化。

干法氧化则是利用高温下的氧化气体与晶片表面反应来形成氧化层。

二、扩散工艺扩散工艺是指将掺杂物质(如硼、磷等)通过高温处理,使其在晶片中扩散,从而改变晶片的导电性能。

扩散工艺可以用于形成PN结、调整电阻、形成源、漏极等。

扩散工艺的关键是控制扩散温度、时间和掺杂浓度,以确保所需的电性能。

三、沉积工艺沉积工艺是将材料沉积在半导体晶片表面的过程。

常见的沉积工艺有化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)两种。

CVD是利用化学反应在晶片表面沉积薄膜,可以实现高纯度、均匀性好的沉积。

而PVD则是通过蒸发、溅射等物理过程,在晶片表面形成薄膜。

四、光刻工艺光刻工艺是将光敏胶涂覆在晶片表面,然后通过光刻曝光、显影等步骤,将光敏胶图案转移到晶片上的过程。

光刻工艺是制造半导体器件的核心工艺之一,可以实现微米级甚至纳米级的图案制作。

五、蚀刻工艺蚀刻工艺是通过化学反应或物理过程将晶片表面的材料去除的过程。

蚀刻工艺可以用于制作电路的开关、互连线等。

常见的蚀刻方法有湿法蚀刻和干法蚀刻两种。

湿法蚀刻是利用化学溶液对晶片表面进行腐蚀,而干法蚀刻则是通过等离子体或离子束对晶片表面进行刻蚀。

六、离子注入工艺离子注入工艺是将掺杂离子注入晶片中的过程。

离子注入可以改变晶片的导电性能和材料特性,常用于形成源漏极、调整电阻等。

离子注入工艺需要控制注入能量、剂量和深度,以确保所需的掺杂效果。

半导体工艺讲解

半导体工艺讲解

半导体工艺讲解(1)--掩模和光刻(上)概述光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。

主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。

光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%。

光刻机是生产线上最贵的机台,5~15百万美元/台。

主要是贵在成像系统(由15~20个直径为200~300mm的透镜组成)和定位系统(定位精度小于10nm)。

其折旧速度非常快,大约3~9万人民币/天,所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分:轨道机(Tracker),用于涂胶显影;扫描曝光机(Scanning )光刻工艺的要求:光刻工具具有高的分辨率;光刻胶具有高的光学敏感性;准确地对准;大尺寸硅片的制造;低的缺陷密度。

光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking)方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~2500C,1~2分钟,氮气保护)目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。

2、涂底(Priming)方法:a、气相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸气淀积,200~2500C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;b、旋转涂底。

缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。

目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating)方法:a、静态涂胶(Static)。

硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);b、动态(Dynamic)。

低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。

半导体制程及原理介绍

半导体制程及原理介绍

半导体制程及原理介绍半导体是一种介于导体和绝缘体之间的材料,具有优良的电气特性。

在现代电子技术中,半导体材料被广泛应用于电子器件和集成电路中。

半导体器件的制造过程被称为半导体制程,本文将介绍半导体制程的工艺流程,以及制作半导体器件时涉及到的原理和技术。

半导体工艺流程半导体制程包含多个工序,一般分为六个步骤:1.前工艺:前工艺包含晶圆清洗、分切、抛光和衬底烘烤。

在这一阶段,旨在确保晶圆表面光滑无瑕疵,为后续的工艺提供良好的基础。

2.沉积工艺:沉积工艺主要包括化学气相沉积和物理气相沉积。

这个步骤的主要目的是对晶圆表面进行原子层沉积,形成薄膜,如硅酸盐。

3.光刻工艺:光刻工艺是在晶圆上印刷图案的过程,主要利用紫外光照射。

这个步骤的目的是在晶圆表面添加一层遮光剂,以保护晶圆的某些区域,防止化学腐蚀。

4.蚀刻工艺:蚀刻工艺是“刻蚀”晶圆表面的化学过程,一般利用氢氟酸蚀刻掉不需要的部分。

这个步骤的目的是通过蚀刻去除遮光剂之外的区域,形成所需的结构。

5.离子注入:离子注入工艺是向晶圆表面注入离子,以改变其电学性质。

这个步骤的目的是在特定区域(如接线)注入特定的材料,从而改变半导体的导电性能。

6.后工艺:后工艺包括切割晶圆、清洗、烧结蓝宝石和金属连接。

这个步骤的目的是完成器件的制造过程,并确保器件能够正常工作。

半导体器件的制作原理半导体制程中的制作原理是在半导体材料内部控制杂质浓度,从而控制其导电性能,从而制造高性能的半导体器件。

半导体材料通常分为p型半导体和n型半导体。

p型半导体中掺杂的杂质主要是硼、铝和镓,n型半导体中掺杂的杂质主要是砷、锑和磷。

在p型半导体和n型半导体中,杂质浓度的差异导致了不同的载流子浓度和导电性能。

当p型半导体和n型半导体结合时,形成了PN结构。

在PN结构中存在一个空间电荷区,该区域是导体和绝缘体之间的过渡区域,称为“耗尽层”。

PN结构中的电子可以从n型半导体流向p型半导体,形成电流。

半导体的工艺制程

半导体的工艺制程

半导体的工艺制程
半导体的工艺制程指的是将半导体材料转化为电子器件的过程。

一般而言,半导体的工艺制程包括以下几个步骤:
1. 衬底制备:选择合适的衬底材料,如硅(Si),并进行化学处理和晶体生长,以获得高纯度的单晶硅片。

2. 清洗和薄化:将硅片进行化学清洗,去除表面杂质和氧化物,然后使用机械方法将硅片变薄。

3. 晶圆上刻蚀掩膜:在硅片表面上涂覆一层光刻胶,然后使用光刻技术,将预先设计好的图案投射在光刻胶上。

经过显影和蚀刻,将图案转移到硅片上。

4. 氧化和扩散:使用化学气相沉积(CVD)技术,在硅片表面生成氧化硅层。

然后,通过高温扩散,将所需的杂质(如磷、硼等)引入硅片表面,形成所需的电性区域。

5. 金属沉积和刻蚀:使用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)技术,在硅片表面上沉积金属层(如铝或铜)作为导线。

然后,通过蚀刻技术,去除无用的金属,形成导线。

6. 制备更多的层:重复以上步骤,制备更多的杂质和金属层。

7. 封装和测试:将芯片切割成单个的器件,并使用封装技术将它们封装到塑料或陶瓷封装中。

然后,进行测试,以确保器件的功能和性能符合设计要求。

这些是半导体的典型工艺制程步骤,不同类型的半导体器件可能会有一些特殊的制程步骤。

半导体的制备工艺

半导体的制备工艺

半导体的制备工艺半导体是一种材料,具有介于导体和绝缘体之间的电导特性。

制备半导体材料是制造集成电路和其他电子器件的基础。

本文将介绍半导体的制备工艺,包括晶体生长、晶圆制备、掺杂和薄膜沉积等过程。

1. 晶体生长半导体晶体的生长是制备半导体材料的首要步骤。

通常采用的方法有固相生长、液相生长和气相生长。

固相生长是将纯净的半导体材料与掺杂剂共同加热,使其在晶体中沉积。

液相生长则是在熔融的溶液中使晶体生长。

而气相生长则是通过气相反应使晶体在基底上生长。

这些方法可以根据不同的材料和要求选择合适的工艺。

2. 晶圆制备晶圆是半导体制备的基础材料,通常使用硅(Si)作为晶圆材料。

晶圆制备的过程包括切割、抛光和清洗等步骤。

首先,将生长好的晶体进行切割,得到薄片状的晶圆。

然后,通过机械和化学方法对晶圆进行抛光,以获得平整的表面。

最后,对晶圆进行清洗,去除表面的杂质和污染物。

3. 掺杂掺杂是为了改变半导体材料的导电性能,通常将杂质原子引入晶体中。

掺杂分为两种类型:n型和p型。

n型半导体是通过掺入少量的五价元素(如磷)来增加自由电子的浓度。

而p型半导体是通过掺入少量的三价元素(如硼)来增加空穴的浓度。

掺杂可以通过不同的方法实现,如扩散、离子注入和分子束外延等。

4. 薄膜沉积薄膜沉积是制备半导体器件的关键步骤之一。

薄膜可以用于制备晶体管、电容器、电阻器等。

常见的薄膜沉积方法有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。

PVD是通过蒸发或溅射的方式将材料沉积到晶圆上。

而CVD则是通过化学反应将气体中的材料沉积到晶圆上。

这些方法可以根据材料和要求选择合适的工艺。

总结起来,半导体的制备工艺涉及晶体生长、晶圆制备、掺杂和薄膜沉积等步骤。

这些步骤都需要严格控制各个参数,以确保半导体材料的质量和性能。

通过不断的研究和发展,半导体工艺的精确性和效率不断提高,为电子器件的制造提供了可靠的基础。

半导体主要生产工艺

半导体主要生产工艺

半导体主要生产工艺
半导体主要生产工艺包括:
晶圆制备:晶圆是半导体制造的基础,其质量直接影响到后续工艺的进行和最终产品的性能。

薄膜沉积:薄膜沉积技术是用于在半导体材料表面沉积薄膜的过程。

刻蚀与去胶:刻蚀是将半导体材料表面加工成所需结构的关键工艺。

离子注入:离子注入是将离子注入半导体材料中的关键工艺。

退火与回流:退火与回流是使半导体材料内部的原子或分子的运动速度减缓,使偏离平衡位置的原子或分子回到平衡位置的工艺。

金属化与互连:金属化与互连是利用金属材料制作导电线路,实现半导体器件间的电气连接的过程。

测试与封装:测试与封装是确保半导体器件的质量和可靠性的必要环节。

半导体的工艺的四个重要阶段是:
原料制作阶段:为制造半导体器件提供必要的原料。

单晶生长和晶圆的制造阶段:为制造半导体器件提供必要的晶圆。

集成电路晶圆的生产阶段:在制造好的晶圆上,通过一系列的工艺流程制造出集成电路。

集成电路的封装阶段:将制造好的集成电路封装起来,便于安装和使用。

半导体材料有以下种类:
元素半导体:在元素周期表的ⅢA族至IVA族分布着11种具有半导性的元素,其中C表示金刚石。

无机化合物半导体:分二元系、三元系、四元系等。

有机化合物半导体:是指以碳为主体的有机分子化合物。

非晶态与液态半导体。

半导体六大制造工艺流程

半导体六大制造工艺流程

半导体六大制造工艺流程
半导体制造通常涉及六大制造工艺流程,它们是晶体生长、晶
圆加工、器件加工、器件封装、测试和最终组装。

让我逐一详细解
释这些工艺流程。

首先是晶体生长。

在这一阶段,晶体生长炉中的硅原料被加热
至高温,然后通过化学反应使其结晶成为硅单晶棒。

这些单晶棒随
后被切割成薄片,即晶圆。

接下来是晶圆加工。

在这个阶段,晶圆表面被涂覆上光敏树脂,并通过光刻技术进行图案转移,然后进行腐蚀、沉积和离子注入等
步骤,以形成电路图案和器件结构。

第三个阶段是器件加工。

在这个阶段,晶圆上的器件结构被形成,包括晶体管、二极管和其他电子元件。

这一过程通常包括清洗、光刻、腐蚀、沉积和离子注入等步骤。

接下来是器件封装。

在这一阶段,芯片被封装在塑料或陶瓷封
装中,并连接到外部引脚。

这一过程旨在保护芯片并为其提供连接
到电路板的手段。

第五个阶段是测试。

在这一阶段,封装的芯片将被测试以确保
其功能正常。

这可能涉及电学测试、可靠性测试和其他类型的测试。

最后一个阶段是最终组装。

在这一阶段,封装的芯片被安装到
电路板上,并连接到其他组件,如电源、散热器等。

这一阶段也包
括整个产品的最终组装和包装。

总的来说,半导体制造的六大工艺流程涵盖了从原材料到最终
产品的整个生产过程,每个阶段都至关重要,对最终产品的质量和
性能都有着重要的影响。

半导体工艺介绍

半导体工艺介绍

半导体工艺介绍近年来,半导体行业蓬勃发展,半导体芯片应用广泛,涉及包括电子通讯、人工智能、工业自动化等领域。

半导体工艺作为半导体芯片制造的核心技术之一,扮演着至关重要的角色。

本文将介绍半导体工艺的基本概念、分类、制造流程、工艺优化等方面的内容。

一、基本概念半导体工艺是指对硅片进行掩膜、氧化、掺杂、沉积等一系列工艺步骤,使之具备制造芯片的基本条件。

半导体工艺技术是芯片制造的核心技术之一,其复杂性、精确性和高度自动化的特征也是半导体工艺技术区别于其他制造工艺的关键。

半导体工艺不仅涉及到微米级别的制造精度,也考虑到芯片的功耗、速度、成本等因素。

二、分类按照半导体工艺的技术流程,可以将其分为NMOS(负型金属氧化物半导体)工艺、PMOS(正型金属氧化物半导体)工艺、CMOS(互补型金属氧化物半导体)工艺、BiCMOS(双极型互补型金属氧化物半导体)工艺、SiGe(硅锗)工艺等多种类型。

其中,NMOS工艺是指在硅片表面形成一个极薄的金属氧化物层,再通过添加掺杂物的方式,使得硅片表面形成N型半导体区。

PMOS工艺则是借助于P型半导体区,形成电子的空穴。

CMOS工艺则是将NMOS和PMOS工艺相结合,形成一个互补型的电路。

BiCMOS工艺则是在CMOS工艺的基础上,加入双极型器件。

SiGe工艺则是通过在晶体硅表面沉积一定比例的锗(另一种半导体材料)来增加晶体硅的速度,提高芯片的性能。

三、制造流程从传统的工艺流程来看,半导体晶圆制造通常分为晶圆生长、晶圆切割、研磨、清洗、掩膜制备、曝光、开窗、准直、腐蚀、去掉掩膜,掺杂、沉积、退火、金属化、刻蚀、包封等多个环节。

以CMOS工艺为例,其主要生产过程包括沉积氧化物、制备掩膜、曝光和开窗、蚀刻、掺杂、金属化等环节。

首先,在晶圆表面沉积一层氧化物,形成氧化物层;接着,通过制备掩膜,筛选出需要进行加工的区域,并进行曝光和开窗处理,将需要掺杂的区域暴露在氧化物层的表面;随后,进行腐蚀和掺杂处理,将掺杂物注入半导体中,形成N或P型区域;再通过沉积金属等工艺,形成连接电路。

半导体基本工艺流程

半导体基本工艺流程

半导体基本工艺流程1.半导体晶圆制备:首先选择晶圆材料,通常是单晶硅。

然后进行切割、研磨和抛光等工艺步骤,将晶圆制备成特定尺寸和平整度的薄片。

2.清洗:晶圆表面存在杂质和有机物等污染物,需要进行严格的清洗。

使用化学溶液和超纯水等进行湿法清洗,去除晶圆表面的污染物。

3.氧化:在清洗之后,需要在晶圆表面形成一层氧化层,常用的方法是在高温下利用湿氧或者氧化氮等氧化剂进行氧化。

氧化层的厚度和类型决定了晶体管的电性能。

4. 光刻:光刻是一种利用光敏感的照片resist来形成图案的技术。

首先,在氧化层上涂覆一层光刻胶,然后通过光学投影将图案映射到光刻胶上。

接下来,将光刻胶进行曝光和显影,使其形成所需的图案。

5.腐蚀:使用特定的腐蚀气体或液体,根据光刻胶所保护的区域选择性地去除晶圆表面的材料。

这种腐蚀过程被称为湿法腐蚀,可以用于形成晶体管的源和漏极等结构。

6.沉积:沉积是在晶圆表面沉积一层材料。

常用的方法包括化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。

通过这个步骤,可以在需要的位置形成晶体管栅极和互连线等结构。

7.清洗和清除光刻胶:在完成沉积之后,需要对晶圆进行二次清洗,去除残留的污染物和光刻胶。

可以使用湿法清洗和气体化学清洗等方法。

8.热处理:晶圆中的沉积层需要通过高温热处理来改变其物理和化学性质。

在这个步骤中,晶圆通常处于特定的温度和气氛条件下。

9.陶瓷插片和封装:在基础晶圆上完成电子器件制造后,需要对其进行包装和封装,以便在使用中保护器件并提供电气连接。

这个步骤通常包括剪切、陶瓷插片、焊接和封装等工艺。

综上所述,半导体基本工艺流程包括晶圆制备、清洗、氧化、光刻、腐蚀、沉积、清洗和清除光刻胶、热处理以及陶瓷插片和封装等多个步骤。

每个步骤都需要高度精密和可重复的操作,以确保最终的器件质量和性能。

半导体主要工艺

半导体主要工艺

半导体主要工艺随着科技的不断发展,半导体技术在现代电子领域中扮演着重要的角色。

半导体主要工艺是指将半导体材料制备成器件的一系列工艺过程。

本文将从半导体材料的制备、器件的加工和封装三个方面介绍半导体主要工艺。

一、半导体材料的制备半导体材料是制备半导体器件的基础,常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。

制备半导体材料的主要工艺包括单晶生长、外延生长和薄膜沉积。

单晶生长是指通过熔融和凝固的过程,在半导体材料中形成大尺寸的单晶。

常见的单晶生长方法有Czochralski法和Bridgman法。

Czochralski法是将纯净的半导体材料加热至熔点,然后将单晶种子慢慢拉出,通过凝固形成大尺寸的单晶。

Bridgman法是将半导体材料加热至熔点,然后缓慢降温,使熔体凝固成单晶。

外延生长是在单晶基片上生长一层与基片具有相同晶格结构的薄膜。

外延生长主要有分子束外延和金属有机气相外延两种方法。

分子束外延是通过加热源产生的高能量粒子束将半导体材料的分子沉积在基片上。

金属有机气相外延则是通过将金属有机化合物和气相反应,使半导体材料沉积在基片上。

薄膜沉积是将半导体材料沉积在基片上形成薄膜。

常见的薄膜沉积方法有物理气相沉积和化学气相沉积。

物理气相沉积是通过将蒸发的半导体材料沉积在基片上形成薄膜。

化学气相沉积则是通过在基片上反应生成半导体材料的气相化合物,使其沉积在基片上。

二、半导体器件的加工半导体器件的加工是指将半导体材料加工成具有特定功能的器件。

常见的半导体器件有晶体管、二极管和集成电路。

晶体管是一种能够放大和控制电流的器件,它由三个或更多区域的半导体材料组成。

制备晶体管的主要工艺包括扩散、腐蚀和光刻。

扩散是将掺杂物通过高温扩散的方法引入半导体材料中,形成具有特定导电性的区域。

腐蚀是通过化学腐蚀的方法将半导体材料的一部分去除,形成所需的结构。

光刻是利用光敏胶和光刻机将光图案转移到半导体材料上,形成所需的结构。

二极管是一种只允许电流单向通过的器件,它由正负两个区域的半导体材料组成。

半导体工艺讲解

半导体工艺讲解

半导体工艺讲解(1)--掩模和光刻(上)概述光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。

主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。

光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%。

光刻机是生产线上最贵的机台,5~15百万美元/台。

主要是贵在成像系统(由15~20个直径为200~300mm的透镜组成)和定位系统(定位精度小于10nm)。

其折旧速度非常快,大约3~9万人民币/天,所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分:轨道机(Tracker),用于涂胶显影;扫描曝光机(Scanning )光刻工艺的要求:光刻工具具有高的分辨率;光刻胶具有高的光学敏感性;准确地对准;大尺寸硅片的制造;低的缺陷密度。

光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking)方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~2500C,1~2分钟,氮气保护)目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。

2、涂底(Priming)方法:a、气相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸气淀积,200~2500C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;b、旋转涂底。

缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。

目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating)方法:a、静态涂胶(Static)。

硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);b、动态(Dynamic)。

低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。

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半导体工艺讲解(1)--掩模和光刻(上)概述光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。

主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。

光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%。

光刻机是生产线上最贵的机台,5~15百万美元/台。

主要是贵在成像系统(由15~20个直径为200~300mm的透镜组成)和定位系统(定位精度小于10nm)。

其折旧速度非常快,大约3~9万人民币/天,所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分:轨道机(Tracker),用于涂胶显影;扫描曝光机(Scanning )?光刻工艺的要求:光刻工具具有高的分辨率;光刻胶具有高的光学敏感性;准确地对准;大尺寸硅片的制造;低的缺陷密度。

?光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

?1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking)方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~2500C,1~2分钟,氮气保护)目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。

2、涂底(Priming)方法:a、气相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸气淀积,200~2500C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;? ?b、旋转涂底。

缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。

目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating)方法:a、静态涂胶(Static)。

硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);?????????b、动态(Dynamic)。

低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。

决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;旋转速度,速度越快,厚度越薄;影响光刻胶厚度均运性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时间点有关。

一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率):I-line最厚,约~3μm;KrF的厚度约~μm;ArF的厚度约~μm。

4、软烘(Soft Baking)方法:真空热板,85~120℃,30~60秒;目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶玷污设备;边缘光刻胶的去除(EBR,Edge Bead Removal)。

光刻胶涂覆后,在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积。

边缘的光刻胶一般涂布不均匀,不能得到很好的图形,而且容易发生剥离(Peeling)而影响其它部分的图形。

所以需要去除。

方法:a、化学的方法(Chemical EBR)。

软烘后,用PGMEA或EGMEA去边溶剂,喷出少量在正反面边缘出,并小心控制不要到达光刻胶有效区域;b、光学方法(Optical EBR)。

即硅片边缘曝光(WEE,Wafer Edge Exposure)。

在完成图形的曝光后,用激光曝光硅片边缘,然后在显影或特殊溶剂中溶解5、对准并曝光(Alignment and Exposure)对准方法:a、预对准,通过硅片上的notch或者flat进行激光自动对准;b、通过对准标志(Align Mark),位于切割槽(Scribe Line)上。

另外层间对准,即套刻精度(Overlay),保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准。

? ? 曝光中最重要的两个参数是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。

如果能量和焦距调整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的图形。

表现为图形的关键尺寸超出要求的范围。

?? 曝光方法:a、接触式曝光(Contact Printing)。

掩膜板直接与光刻胶层接触。

曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当,设备简单。

缺点:光刻胶污染掩膜板;掩膜板的磨损,寿命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉μm。

b、接近式曝光(Proximity Printing)。

掩膜板与光刻胶层的略微分开,大约为10~50μm。

可以避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤。

但是同时引入了衍射效应,降低了分辨率。

1970后适用,但是其最大分辨率仅为2~4μm。

?c、投影式曝光(Projection Printing)。

在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。

一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。

优点:提高了分辨率;掩膜板的制作更加容易;掩膜板上的缺陷影响减小。

?投影式曝光分类:?扫描投影曝光(Scanning Project Printing)。

70年代末~80年代初,〉1μm工艺;掩膜板1:1,全尺寸;步进重复投影曝光(Stepping-repeating Project Printing或称作Stepper)。

80年代末~90年代,μm(I line)~μm(DUV)。

掩膜板缩小比例(4:1),曝光区域(Exposure Field)22×22mm(一次曝光所能覆盖的区域)。

增加了棱镜系统的制作难度。

扫描步进投影曝光(Scanning-Stepping Project Printing)。

90年代末~至今,用于≤μm工艺。

采用6英寸的掩膜板按照4:1的比例曝光,曝光区域(Exposure Field)26×33mm。

优点:增大了每次曝光的视场;提供硅片表面不平整的补偿;提高整个硅片的尺寸均匀性。

但是,同时因为需要反向运动,增加了机械系统的精度要求。

在曝光过程中,需要对不同的参数和可能缺陷进行跟踪和控制,会用到检测控制芯片/控片(Monitor Chip)。

根据不同的检测控制对象,可以分为以下几种:a、颗粒控片(Particle MC):用于芯片上微小颗粒的监控,使用前其颗粒数应小于10颗;b、卡盘颗粒控片(Chuck Particle MC):测试光刻机上的卡盘平坦度的专用芯片,其平坦度要求非常高;c、焦距控片(Focus MC):作为光刻机监控焦距监控;d、关键尺寸控片(Critical Dimension MC):用于光刻区关键尺寸稳定性的监控;e、光刻胶厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻胶厚度测量;f、光刻缺陷控片(PDM,Photo Defect Monitor):光刻胶缺陷监控。

举例:μm的CMOS扫描步进光刻工艺。

光源:KrF氟化氪DUV光源(248nm)?;数值孔径NA:~;?焦深DOF:μm分辨率Resolution:~μm(一般采用了偏轴照明OAI_Off- Axis Illumination和相移掩膜板技术PSM_Phase Shift Mask增强);套刻精度Overlay:65nm;产能Throughput:30~60wafers/hour(200mm);?视场尺寸Field Size:25×32mm;?6、后烘(PEB,Post Exposure Baking)?方法:热板,110~1300C,1分钟。

?目的:a、减少驻波效应;b、激发化学增强光刻胶的PAG产生的酸与光刻胶上的保护基团发生反应并移除基团使之能溶解于显影液。

7、显影(Development)方法:a、整盒硅片浸没式显影(Batch Development)。

缺点:显影液消耗很大;显影的均匀性差;b、连续喷雾显影(Continuous Spray Development)/自动旋转显影(Auto-rotation Development)。

一个或多个喷嘴喷洒显影液在硅片表面,同时硅片低速旋转(100~500rpm)。

喷嘴喷雾模式和硅片旋转速度是实现硅片间溶解率和均匀性的可重复性的关键调节参数。

c、水坑(旋覆浸没)式显影(Puddle Development)。

喷覆足够(不能太多,最小化背面湿度)的显影液到硅片表面,并形成水坑形状(显影液的流动保持较低,以减少边缘显影速率的变化)。

硅片固定或慢慢旋转。

一般采用多次旋覆显影液:第一次涂覆、保持10~30秒、去除;第二次涂覆、保持、去除。

然后用去离子水冲洗(去除硅片两面的所有化学品)并旋转甩干。

优点:显影液用量少;硅片显影均匀;最小化了温度梯度。

显影液:a、正性光刻胶的显影液。

正胶的显影液位碱性水溶液。

KOH和NaOH 因为会带来可动离子污染(MIC,Movable Ion Contamination),所以在IC制造中一般不用。

最普通的正胶显影液是四甲基氢氧化铵(TMAH)(标准当量浓度为,温度 15~250C)。

在I线光刻胶曝光中会生成羧酸,TMAH显影液中的碱与酸中和使曝光的光刻胶溶解于显影液,而未曝光的光刻胶没有影响;在化学放大光刻胶(CAR,Chemical Amplified Resist)中包含的酚醛树脂以PHS形式存在。

CAR中的PAG产生的酸会去除PHS中的保护基团(t-BOC),从而使PHS 快速溶解于TMAH显影液中。

整个显影过程中,TMAH没有同PHS发生反应。

b、负性光刻胶的显影液。

二甲苯。

清洗液为乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。

显影中的常见问题:a、显影不完全(Incomplete Development)。

表面还残留有光刻胶。

显影液不足造成;b、显影不够(Under Development)。

显影的侧壁不垂直,由显影时间不足造成;c、过度显影(Over Development)。

靠近表面的光刻胶被显影液过度溶解,形成台阶。

显影时间太长。

8、硬烘(Hard Baking)方法:热板,100~1300C(略高于玻璃化温度Tg),1~2分钟。

目的:a、完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂(以免在污染后续的离子注入环境,例如DNQ酚醛树脂光刻胶中的氮会引起光刻胶局部爆裂);b、坚膜,以提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力;c、进一步增强光刻胶与硅片表面之间的黏附性;d、进一步减少驻波效应(Standing Wave Effect)。

常见问题:a、烘烤不足(Underbake)。

减弱光刻胶的强度(抗刻蚀能力和离子注入中的阻挡能力);降低针孔填充能力(Gapfill Capability for the needle hole);降低与基底的黏附能力。

b、烘烤过度(Overbake)。

引起光刻胶的流动,使图形精度降低,分辨率变差。

另外还可以用深紫外线(DUV,Deep Ultra-Violet)坚膜。

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