芯片制作工艺流程
芯片制造工艺流程
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芯片制造工艺流程芯片制造工艺流程是指将芯片设计图纸转化为实际可用的芯片产品的一系列工艺步骤。
芯片制造工艺流程包括晶圆制备、光刻、薄膜沉积、离子注入、蚀刻、清洗和封装等环节。
下面将详细介绍芯片制造的工艺流程。
1. 晶圆制备芯片制造的第一步是晶圆制备。
晶圆是以硅为基材制成的圆形片,是芯片制造的基础材料。
晶圆的制备包括原料准备、熔炼、拉晶、切割和抛光等工艺步骤。
晶圆的质量和表面平整度对后续工艺步骤有着重要影响。
2. 光刻光刻是芯片制造中的关键工艺步骤,用于将设计图案转移到晶圆表面。
光刻工艺包括涂覆光刻胶、曝光、显影和清洗等步骤。
在曝光过程中,使用光刻机将设计图案投射到光刻胶上,然后经过显影和清洗,将图案转移到晶圆表面。
3. 薄膜沉积薄膜沉积是将各种材料的薄膜沉积到晶圆表面,用于制备导电层、绝缘层和其他功能层。
常用的薄膜沉积工艺包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和溅射等。
这些工艺可以制备出不同性质的薄膜,满足芯片设计的要求。
4. 离子注入离子注入是将掺杂剂注入晶圆表面,改变晶体的导电性能。
离子注入工艺可以制备出n型和p型晶体区域,用于制备晶体管和其他器件。
离子注入工艺需要精确控制注入剂的种类、能量和剂量,以确保晶体的性能满足设计要求。
5. 蚀刻蚀刻是将不需要的材料从晶圆表面去除,形成所需的结构和器件。
蚀刻工艺包括干法蚀刻和湿法蚀刻两种。
干法蚀刻利用化学气相反应去除材料,湿法蚀刻则利用腐蚀液去除材料。
蚀刻工艺需要精确控制蚀刻速率和选择性,以确保所需的结构和器件形成。
6. 清洗清洗是将制造过程中产生的杂质和残留物从晶圆表面去除,保证晶圆表面的洁净度。
清洗工艺包括化学清洗、超声清洗和离子清洗等。
清洗工艺需要严格控制清洗液的成分和温度,以确保晶圆表面的洁净度满足要求。
7. 封装封装是将晶圆切割成单个芯片,并将芯片封装在塑料封装或陶瓷封装中,形成最终的芯片产品。
封装工艺包括切割、焊接、封装和测试等步骤。
芯片制造的整体工艺流程
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芯片制造的整体工艺流程
芯片制造的整体工艺流程主要包括以下步骤:
1. 设计阶段:芯片设计师根据需求和规格设计芯片的电路和功能。
2. 掩膜工艺:将芯片设计图通过光刻技术转移到掩膜上,然后将掩膜置于硅晶圆上进行光刻。
3. 清洗和腐蚀:使用化学溶液对硅晶圆进行清洗和腐蚀,以去除表面的污染物和氧化物。
4. 沉积:通过化学气相沉积、物理气相沉积等方法将金属、绝缘体或半导体材料沉积在硅晶圆上。
5. 感光和蚀刻:将感光剂涂覆在硅晶圆上,然后使用紫外线光刻机将芯片的图案转移到感光剂上,然后使用蚀刻装置将感光剂以外的部分材料蚀刻掉。
6. 清洗和检验:对蚀刻后的芯片进行清洗,以去除残留的化学物质,然后使用显微镜和其他检测设备对芯片进行检验。
7. 封装和测试(完成芯片制造):将制造好的芯片封装在封装材料中,并连接电路之间的引脚,然后对芯片进行功能和可靠性测试。
8. 接下来是后期工艺的制作,例如测试、打磨、切割、清洗等环节。
需要注意的是,这只是芯片制造工艺流程的一般步骤,具体的工艺流程可能会因芯片类型、技术和制造商而有所不同。
图解芯片制造工艺流程(全图片注解,清晰明了)
![图解芯片制造工艺流程(全图片注解,清晰明了)](https://img.taocdn.com/s3/m/30695f447ed5360cba1aa8114431b90d6c8589af.png)
图解芯片制造工艺流程(全图片注解,清晰明了)该资料简洁明了,配图生动,非常适合普通工程师、入门级工程师或行业菜鸟,帮助你了解芯片制造的基本工艺流程。
首先,在制造芯片之前,晶圆厂得先有硅晶圆材料。
从硅晶棒上切割出超薄的硅晶圆,然后就可以进行芯片制造的流程了。
1、湿洗 (用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质)2、光刻 (用紫外线透过蒙版照射硅晶圆, 被照到的地方就会容易被洗掉, 没被照到的地方就保持原样. 于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案. 注意, 此时还没有加入杂质, 依然是一个硅晶圆. )3、离子注入 (在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质, 不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管.) 4.1、干蚀刻(之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的,而是为了离子注入而蚀刻的。
现在就要用等离子体把他们洗掉,或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构,这一步进行蚀刻).4.2、湿蚀刻 (进一步洗掉,但是用的是试剂,所以叫湿蚀刻)——以上步骤完成后, 场效应管就已经被做出来啦,但是以上步骤一般都不止做一次, 很可能需要反反复复的做,以达到要求。
5、等离子冲洗 (用较弱的等离子束轰击整个芯片) 6、热处理,其中又分为: 6.1 快速热退火 (就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上, 然后慢慢地冷却下来, 为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化)6.2 退火 6.3 热氧化 (制造出二氧化硅, 也即场效应管的栅极(gate) ) 7、化学气相淀积(CVD),进一步精细处理表面的各种物质 8、物理气相淀积 (PVD),类似,而且可以给敏感部件加coating 9、分子束外延 (MBE) 如果需要长单晶的话就需要。
10、电镀处理 11、化学/机械表面处理 12、晶圆测试13、晶圆打磨就可以出厂封装了。
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芯片制造全工艺流程
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芯片制造全工艺流程芯片制造是一项复杂而精密的工艺过程,它涉及到许多步骤和技术。
从设计到成品,整个制造过程需要经历多个阶段,每个阶段都需要精准的操作和严格的质量控制。
本文将介绍芯片制造的全工艺流程,带您了解这一精密的制造过程。
1. 设计阶段芯片制造的第一步是设计阶段。
在这个阶段,工程师们根据产品的需求和规格,设计出芯片的结构和功能。
他们使用CAD软件进行设计,并进行模拟和验证,以确保设计的准确性和可行性。
设计阶段的质量和准确性对后续的制造过程至关重要。
2. 掩膜制作一旦设计完成,接下来就是制作掩膜。
掩膜是用来定义芯片上的电路和元件结构的工具。
工程师们使用光刻技术将设计好的图案转移到掩膜上,然后再将图案转移到芯片表面。
掩膜的制作需要高精度的设备和精密的操作,以确保图案的准确传输。
3. 晶圆制备晶圆是芯片制造的基础材料,它通常由硅材料制成。
在晶圆制备阶段,工程师们将硅片加工成圆形薄片,并进行表面的清洁和处理。
晶圆的质量和平整度对后续的工艺步骤至关重要。
4. 沉积沉积是将材料沉积到晶圆表面形成薄膜的过程。
这个过程通常包括化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)两种方法。
工程师们根据设计要求选择合适的材料和工艺参数,将薄膜沉积到晶圆表面。
5. 硅片刻蚀刻蚀是将多余的材料从晶圆表面去除的过程。
工程师们使用化学或物理方法将不需要的材料刻蚀掉,留下设计好的图案和结构。
刻蚀过程需要精确的控制和高度的准确性,以确保刻蚀的深度和精度。
6. 清洗和检测在制造过程的每个阶段,晶圆都需要进行清洗和检测。
清洗可以去除表面的杂质和残留物,确保晶圆表面的干净和平整。
检测可以发现制造过程中的缺陷和问题,及时进行调整和修复。
7. 离子注入离子注入是将材料离子注入晶圆表面的过程,以改变晶圆的电学特性。
这个过程通常用于形成导电层和控制电子器件的性能。
8. 金属化金属化是在晶圆表面形成导线和连接器的过程。
工程师们使用金属沉积和刻蚀技术,在晶圆表面形成导线和连接器,以连接各个电子器件和电路。
芯片制造工艺流程解
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芯片制造工艺流程解芯片制造工艺是指将硅片或其他基材上的电子器件制作工艺。
芯片是现代电子设备的核心部件,无论是手机、电脑还是其他电子产品,都需要芯片来运行。
芯片制造工艺流程是一个非常复杂的过程,包括晶圆制备、光刻、离子注入、蚀刻、清洗、测试等多个环节。
下面我们将详细介绍芯片制造工艺的流程。
1. 晶圆制备芯片制造的第一步是晶圆制备。
晶圆是指将硅单晶材料切割成薄片,然后进行多道工序的加工制备成圆形的硅片。
晶圆通常是通过切割硅单晶材料得到的,然后经过化学机械抛光等工艺处理,最终得到表面光洁度高、平整度好的硅片。
2. 光刻光刻是芯片制造工艺中非常重要的一步。
光刻技术是利用光刻胶和光刻模板将芯片上的图形转移到光刻胶上,然后通过蚀刻将图形转移到芯片上。
光刻技术的精度和稳定性对芯片的性能有很大影响,因此在芯片制造工艺中占据着非常重要的地位。
3. 离子注入离子注入是将芯片表面注入不同的杂质原子,以改变芯片的导电性能。
离子注入可以通过控制注入深度和注入浓度来改变芯片的电性能,从而实现不同的功能。
4. 蚀刻蚀刻是将芯片上不需要的部分去除,以形成所需的图形和结构。
蚀刻通常使用化学蚀刻或物理蚀刻的方法,通过控制蚀刻液的成分和浓度,以及蚀刻时间和温度等参数来实现对芯片的加工。
5. 清洗清洗是芯片制造工艺中非常重要的一环。
在芯片制造过程中,会产生大量的杂质和污染物,如果不及时清洗,会严重影响芯片的性能和稳定性。
因此,清洗工艺在芯片制造中占据着非常重要的地位。
6. 测试测试是芯片制造工艺中的最后一步。
通过对芯片的电性能、稳定性等进行测试,以确保芯片的质量和性能符合要求。
测试工艺通常包括静态测试和动态测试,通过对芯片进行不同条件下的测试,来评估芯片的性能和可靠性。
总结芯片制造工艺流程是一个非常复杂的过程,包括晶圆制备、光刻、离子注入、蚀刻、清洗、测试等多个环节。
每一个环节都需要精密的设备和严格的工艺控制,以确保芯片的质量和性能。
芯片制造的工艺流程
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芯片制造的工艺流程一、前言芯片是现代电子技术的基石,其制造过程非常复杂,需要经过多个工序才能完成。
本文将详细介绍芯片制造的工艺流程。
二、晶圆制备1.硅晶圆生产首先,需要通过化学反应将硅材料转化为单晶硅。
随后,将单晶硅材料切割成薄片,并进行抛光处理。
最后,将这些薄片加工成具有特定直径和厚度的硅晶圆。
2.掩膜制备掩膜是用于芯片制造中进行光刻的重要工具。
其制备需要使用光刻机和特定的化学药品。
三、光刻和蚀刻1.光刻在该步骤中,使用掩膜对硅晶圆进行曝光处理。
曝光后,在显影液中进行显影处理,以去除未曝光部分的光阻层。
2.蚀刻在完成光刻之后,需要对芯片表面进行蚀刻处理。
这个步骤可以通过湿法或干法两种方式完成。
四、沉积和清洗1.沉积在沉积过程中,需要将金属或半导体材料沉积到芯片表面。
这个过程可以通过物理气相沉积或化学气相沉积完成。
2.清洗在完成沉积之后,需要对芯片表面进行清洗处理,以去除残留的化学物质和污染物。
五、电子束曝光和离子注入1.电子束曝光在电子束曝光中,使用电子枪将高能电子束照射到芯片表面。
这个过程可以用于制造非常小的芯片元件。
2.离子注入在离子注入过程中,使用加速器将离子注入到芯片表面。
这个过程可以用于调整芯片元件的电性能。
六、封装和测试1.封装在完成以上所有步骤之后,需要将芯片封装起来以保护其内部结构。
这个步骤可以通过塑料封装或金属封装等方式完成。
2.测试在完成封装之后,需要对芯片进行测试以确保其性能符合要求。
这个步骤可以通过多种测试方法进行。
七、总结以上就是芯片制造的工艺流程。
虽然每个步骤都非常复杂,但是这些步骤的完成对于现代电子技术的发展非常重要。
芯片制造工艺流程9个步骤
![芯片制造工艺流程9个步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/1a322f594531b90d6c85ec3a87c24028915f8520.png)
芯片制造工艺流程9个步骤芯片制造是现代科技进步的基石之一,通过精密的工艺流程,能够将微小而复杂的电路集成在一个小小的芯片上。
下面将介绍芯片制造的9个关键步骤。
1. 掩膜设计掩膜设计是芯片制造的第一步,也是最关键的一步。
在这个步骤中,设计师将根据芯片功能要求,使用专业软件进行电路设计。
通过设计软件,设计师可以确定各个元件的位置和布局,以及电路的连接方式。
2. 掩膜制作一旦芯片的掩膜设计完成,就需要将设计图制作成实际的掩膜。
这个过程需要使用高精度的光刻机,将设计图案转移到掩膜上。
掩膜制作的质量将直接影响到后续步骤的精度和质量。
3. 晶圆制备晶圆是芯片制造的基础材料,通常使用硅作为晶圆材料。
在这一步骤中,需要将晶圆进行多次的研磨和清洗,以确保晶圆表面的平整度和无尘净度,为后续的工艺步骤做好准备。
4. 掩膜对准和曝光一旦晶圆准备好,就需要将掩膜和晶圆进行对准,并利用光刻机进行曝光。
光刻机会通过控制光源的强度和半导体材料的曝光时间,将掩膜上的图案转移到晶圆表面上。
5. 电路刻蚀刻蚀是芯片制造中的一项关键工艺,它能够去除晶圆表面不需要的材料,留下所需的电路结构。
刻蚀可以使用化学蚀刻或物理蚀刻的方法,根据不同的需求选择不同的刻蚀方式。
6. 沉积和腐蚀在芯片制造过程中,需要对电路进行沉积和腐蚀。
沉积是将所需的材料沉积到晶圆表面,以形成电路结构;腐蚀则是通过化学反应去除多余的材料。
7. 电路形成电路形成是芯片制造的重要步骤之一,通过化学或物理方法,将电路结构形成在晶圆表面。
这一步骤需要高精度的设备和工艺控制,确保电路结构的准确性和可靠性。
8. 封装和测试一旦电路结构形成,就需要对芯片进行封装和测试。
封装是将芯片封装在塑料封装或陶瓷封装中,以保护芯片并方便安装和连接。
测试是对芯片进行功能和可靠性测试,确保芯片的质量和性能。
9. 包装和验证最后,芯片需要进行包装和验证。
包装是将封装好的芯片放入适当的包装盒中,以便运输和存储。
芯片制造大致工艺流程
![芯片制造大致工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/41e59e3e5bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9ebc.png)
芯片制造大致工艺流程芯片制造是一项复杂而精细的工艺,以下是芯片制造的大致工艺流程。
首先,芯片制造开始于设计阶段。
设计师使用计算机辅助设计软件来创建芯片的电路图和布局图。
他们需要考虑电路功能、功耗、面积和可靠性等因素。
接下来,设计好的芯片布局图被发送到掩膜制造厂商。
在这个阶段,制造商将使用高精度的光刻机将芯片电路图投射到掩膜上,形成光刻胶图案。
然后,掩膜被用于在硅片上形成图案。
在芯片制造的下一步是晶圆制备。
制造商将从硅单晶片中切割薄片,使其具有适当的尺寸和厚度。
晶圆表面非常光滑,消除了杂质和不平坦性。
接下来是在晶圆表面形成氧化层。
通过将晶圆置于氧化铝中,并加热到几百摄氏度,可以在晶圆表面生成一层氧化硅。
这种氧化层可以提供保护和隔离效果。
然后是光刻步骤。
制造商将在晶圆上涂覆光刻胶,并使用掩膜和光刻机来将光刻胶图案转移到晶圆表面。
这个步骤是关键的,因为它决定了芯片的电路形状和精度。
下一个步骤是蚀刻。
使用化学气相沉积和物理气相沉积方法,在晶圆上形成氧化硅层下的导电层。
然后,使用化学和物理蚀刻方法,通过控制时间和温度,将多余的金属层从晶圆表面去除。
接下来是电极沉积。
这个步骤是在芯片上形成电极的过程。
制造商使用蒸发、溅射等方法将金属沉积在晶圆表面。
然后是金属联线。
制造商使用化学气相沉积方法在晶圆表面形成一层钨或铜等金属材料。
然后利用化学机械研磨方法,将浮起的金属平坦化。
最后是封装步骤。
芯片上的金属联线与封装材料相连。
这个步骤也包括其他测试和质量控制步骤,如焊接和标签。
综上所述,芯片制造涉及多个步骤,包括设计、掩膜制备、晶圆制备、氧化、光刻、蚀刻、沉积、金属联线和封装等。
每个步骤都需要精确的操作和控制,以确保最终芯片的质量和性能。
通过这些工艺流程,现代芯片才能被生产出来,支持各种电子设备的运行。
芯片制作的工艺流程是什么呢
![芯片制作的工艺流程是什么呢](https://img.taocdn.com/s3/m/90c15e290a1c59eef8c75fbfc77da26924c59666.png)
芯片制作的工艺流程是什么呢芯片,作为现代电子设备中极为重要的组成部分,是一种集成电路,可以实现多种功能。
芯片的制作工艺是一个极为复杂的过程,需要经过多道工序才能完成。
下面我们来了解一下芯片制作的工艺流程。
首先,芯片的制作从设计开始。
设计师根据需求和功能要求设计出芯片的布局和电路连接方式。
设计完成后,进入到芯片制造的第一步:晶圆加工。
晶圆是芯片制造的基础材料,通常采用硅材料。
在晶圆加工过程中,需要经过清洗、磨光、光刻等步骤,最终将电路图案投影到晶圆表面。
接下来是芯片的刻蚀工艺。
通过光刻和刻蚀技术,将设计好的电路图案逐层刻蚀到晶圆表面,形成多层电路结构。
刻蚀完成后,需要进行清洗和检测,确保电路图案的准确性和质量。
然后是芯片的离子注入。
通过离子注入技术,在晶圆表面引入掺杂剂,改变硅材料的电学性质,形成PN结构。
这一步是芯片制作中非常关键的一步,影响芯片的性能和功能。
接着是金属化工艺。
通过蒸镀或者化学气相沉积技术,在芯片表面覆盖金属层,连接芯片上各个电路部件,形成完整的电路连接。
最后是封装和测试。
将芯片封装在塑料或金属外壳中,保护芯片并提供电气连接。
然后进行功能性测试和可靠性测试,确保芯片的性能符合设计要求。
总的来说,芯片制作的工艺流程包括晶圆加工、刻蚀、离子注入、金属化、封装和测试等多个步骤。
每个步骤都非常关键,需要高度精密的设备和精湛的技术才能完成。
芯片制造工艺的不断发展和创新,推动了现代电子技术的飞速发展,为人类社会带来了巨大的便利和进步。
芯片生产工艺流程
![芯片生产工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/f3ceb846eef9aef8941ea76e58fafab068dc4468.png)
芯片生产工艺流程1.设计和布图阶段:在芯片的设计和布图阶段,工程师根据需求和规格,使用计算机辅助设计软件(CAD)进行芯片的电路设计和布线。
设计完成后,会生成一份电子设计文件。
2.掩模制备:根据芯片设计文件,使用光刻技术制备掩模。
掩模是用于将电路图案转移到芯片上的光刻胶板,通过光刻技术制备出来。
3.晶圆制备:晶圆是芯片的基础材料,一般使用硅(Si)材料制成。
晶圆制备的过程包括硅原料的提取、熔化、单晶生长和切割等步骤。
4.清洗和涂胶:晶圆在制备过程中会沾上尘土和污染物,需要进行清洗和涂胶的处理。
清洗可以使用酸、碱或气体等方式,涂胶则是将光刻胶涂覆在晶圆表面。
5.接触式光刻:在光刻机上,将制备好的掩模对准晶圆表面,并通过紫外线曝光、显影和清洗等工艺,将光刻胶转移到晶圆上,形成电路图案。
6.蚀刻:通过蚀刻工艺,将晶圆上未被光刻胶遮挡的区域或杂质物质去除。
蚀刻可以使用化学蚀刻或物理气相蚀刻等方式进行。
7.氧化:在芯片加工过程中,需要形成氧化层来隔离电路。
通过浸泡晶圆在氧化剂中,可以形成一层绝缘氧化层。
8.沉积:沉积是将金属、多晶硅和其他材料沉积到晶圆表面,形成电路的关键步骤。
一般有化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和电化学沉积等多种方式。
9.清洗和检测:在芯片制造的过程中,会进行多次的清洗和检测。
清洗可以去除掉沉积或蚀刻过程中留下的杂质和残留物;检测可以用来验证芯片制造工艺的正确性和芯片电性能的稳定性。
10.制作连接线:连接线的制作是将芯片上的电路与外部封装和连接器进行连接的过程。
通过金属沉积和蚀刻、切割等工序,可以制成芯片上的连接线。
11.封装:芯片的封装是将芯片放置在塑料或陶瓷封装中,并连接外部引脚。
封装可以保护芯片并提供电气连接,存在多种封装方式,如DIP(双列直插封装)、QFP(四平行封装)等。
12.测试和筛选:芯片生产完成后,需要进行测试和筛选,以确保芯片的质量和性能符合要求。
测试可以使用测试仪器对芯片进行电性能、逻辑性能和可靠性等各方面的测试。
芯片制造全工艺流程
![芯片制造全工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/0508e0e0294ac850ad02de80d4d8d15abf230040.png)
芯片制造全工艺流程芯片制造全工艺流程主要包括晶圆加工、掩膜制作、曝光、刻蚀、清洗和封装等多个步骤。
下面将简要介绍芯片制造的全工艺流程。
首先是晶圆加工,是整个芯片制造过程的核心环节。
首先,需要将硅石(Si)提炼出多晶硅(polysilicon),再利用化学气相沉积(CVD)的方法在硅片上生长单晶硅层。
接着进行化学机械抛光(CMP)处理,除去表面的杂质和不平坦的部分。
最后,使用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)方法在晶圆上形成金属或金属氧化物薄膜。
接下来是掩膜制作,掩膜是制造芯片的关键步骤之一。
掩膜是利用光刻技术在晶圆表面形成图案的工具。
首先,在晶圆表面涂覆一层光刻胶,然后使用感光胶涂料静电质子束特异插入刻写(E-beam)或光刻机将所需图案转移到光刻胶上。
然后是曝光,曝光是指将曝光掩膜上的图案转移到晶圆表面的过程。
曝光过程主要使用光刻机完成,通过照射紫外光深紫外光等光源,将光刻胶上的图案映射到晶圆表面,形成图案。
接下来是刻蚀,刻蚀是将未被光刻胶保护的部分进行物理或化学腐蚀,形成所需的结构。
常用的刻蚀方法有干法刻蚀和湿法刻蚀两种。
干法刻蚀是利用物理或化学方法将晶圆表面未被光刻胶保护的部分腐蚀掉。
湿法刻蚀是将晶圆浸泡在特定的溶液中,通过化学腐蚀的方式将晶圆表面未被光刻胶保护的部分溶解掉。
然后是清洗,清洗是将晶圆表面的杂质和残留物去除的过程。
清洗通常使用化学溶液和超纯水来处理晶圆,通过浸泡、喷洗和旋转等方式将晶圆表面的污染物清除。
最后是封装,封装是将芯片封装到具有引脚和保护外壳的封装中。
封装主要分为无引脚封装和引脚封装两种形式。
无引脚封装主要适用于超大规模集成电路(VLSI)和系统级芯片(SoC),目的是为了进一步减小芯片的尺寸。
引脚封装则是将芯片封装到具有引脚的插座中,以便连接到其他电路或设备中。
综上所述,芯片制造的全工艺流程主要包括晶圆加工、掩膜制作、曝光、刻蚀、清洗和封装。
每个步骤都需要精密的设备和严格的工艺控制,以确保芯片的质量和性能。
芯片生产工艺流程
![芯片生产工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/b97a7d54974bcf84b9d528ea81c758f5f61f29d5.png)
芯片生产工艺流程芯片生产工艺流程是指将设计好的芯片原型转化为实际可用的芯片产品的一系列制造工艺。
芯片生产工艺的流程非常复杂,需要经过多道工序和严格的质量控制,才能确保最终产品的性能和可靠性。
本文将介绍典型的芯片生产工艺流程,以及每个工艺步骤的具体内容和要点。
1. 设计验证芯片生产的第一步是设计验证。
在这一阶段,设计师将根据客户需求和技术要求,设计出芯片的原型图。
然后通过模拟和仿真的手段对设计进行验证,确保其满足性能和功能要求。
设计验证的关键在于准确捕捉和分析设计中的潜在问题,以便在后续工艺流程中进行修正和优化。
2. 掩膜制作接下来是芯片的掩膜制作。
在这一步骤中,设计好的芯片原型图会被转化成掩膜图形,然后通过光刻技术将图形转移到硅片上。
掩膜的制作质量直接影响着后续工艺步骤的精度和稳定性,因此需要严格控制每一个细节。
3. 晶圆制备一旦掩膜制作完成,接下来就是晶圆制备。
晶圆是芯片制造的基础材料,通常采用硅材料。
在晶圆制备过程中,需要对硅片进行清洗和抛光处理,以确保其表面光滑和纯净。
然后将掩膜图形转移到晶圆表面,形成芯片的基本结构。
4. 掺杂和扩散接下来是对晶圆进行掺杂和扩散处理。
掺杂是指向晶圆表面引入掺杂原子,以改变其导电性能。
而扩散则是通过高温处理,使掺杂原子在晶体中扩散,形成导电层和隔离层。
这一步骤是芯片制造中非常关键的工艺,直接影响着芯片的性能和稳定性。
5. 金属化在掺杂和扩散处理完成后,接下来是对芯片进行金属化处理。
金属化是指在芯片表面镀上金属层,用于连接芯片内部的电路和外部引脚。
金属化工艺需要精确控制金属层的厚度和均匀性,以确保良好的电连接和导电性能。
6. 绝缘层和封装最后一步是对芯片进行绝缘层和封装处理。
绝缘层的作用是隔离芯片内部的电路,防止短路和干扰。
而封装则是将芯片封装在塑料或陶瓷封装体中,以保护芯片免受外部环境的影响。
这一步骤需要严格控制封装的密封性和稳定性,以确保芯片在使用过程中的可靠性和耐久性。
芯片制造基本流程及关键技术
![芯片制造基本流程及关键技术](https://img.taocdn.com/s3/m/f3474fb3f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2797.png)
芯片制造基本流程及关键技术芯片制造是现代科技领域中的重要环节,它涉及到复杂的工艺流程和关键技术。
本文将详细介绍芯片制造的基本流程以及其中的关键技术。
芯片制造的基本流程可以分为设计、掩膜制作、晶圆制备、光刻、薄膜沉积、离子注入、扩散、蚀刻、清洗、测试等多个步骤。
下面将对每个步骤进行详细介绍。
首先是设计阶段。
芯片的设计通常由设计工程师完成,他们根据产品需求和性能要求来设计芯片的功能和结构。
设计完成后,需要将设计文件转化为掩膜。
掩膜制作是芯片制造的第一步,它通过光刻技术将设计文件转化为掩膜。
光刻技术是一种利用紫外光对光刻胶进行曝光和显影的技术,通过控制光刻胶的曝光和显影过程,可以在掩膜上形成所需的图案。
晶圆制备是芯片制造的第二步,它是将硅片切割成薄片,并进行清洗和处理。
晶圆通常是由单晶硅材料制成,具有良好的电特性和机械性能。
在晶圆制备过程中,需要进行去除表面杂质、涂覆薄膜等处理。
光刻是芯片制造的核心步骤之一,它是利用光刻机将掩膜上的图案转移到晶圆上。
在光刻过程中,首先将晶圆涂覆上光刻胶,然后通过光刻机进行曝光和显影,最后得到所需的图案。
薄膜沉积是芯片制造的关键技术之一,它是在晶圆上沉积一层薄膜,用于制作导线、电极等结构。
常用的薄膜沉积技术有化学气相沉积、物理气相沉积等。
离子注入是芯片制造的重要步骤之一,它通过将离子注入晶圆来改变晶圆的导电性能。
离子注入可以控制晶体的掺杂浓度和分布,从而实现对芯片性能的调控。
扩散是芯片制造的关键步骤之一,它是通过高温处理来使掺杂物扩散到晶圆内部,从而形成所需的电子器件结构。
扩散过程中,掺杂物会与晶圆中的杂质相互作用,从而形成所需的电子器件。
蚀刻是芯片制造的重要步骤之一,它是利用化学溶液对晶圆进行加工,从而形成所需的电子器件结构。
蚀刻过程中,需要使用掩膜来保护不需要加工的部分,以达到所需的图案。
清洗是芯片制造的最后一步,它是将芯片表面的杂质和残留物清除,以保证芯片的质量和性能。
芯片制造工艺流程
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芯片制造工艺流程芯片制造工艺流程是指将设计好的芯片电路转化为实际可用的芯片产品的过程。
在芯片制造工艺流程中,通常包括晶圆加工、成品测试和封装三个主要阶段。
下面将详细介绍芯片制造工艺流程。
首先是晶圆加工阶段。
晶圆加工是芯片制造的起点,该阶段涉及到很多工序,包括晶圆原料的准备、切割、研磨、抛光、清洗等步骤。
晶圆原料通常是硅单晶,它被切割成圆盘形状,并经过研磨和抛光处理以达到精细度要求。
接着,晶圆会经过化学清洗,去除表面的污染物,保证后续工艺的顺利进行。
接下来是成品测试阶段。
在这个阶段,对晶圆加工后的芯片进行多个层次的测试和筛选,以确保芯片的质量和可靠性。
通常,成品测试可分为分选测试和最终测试两个阶段。
分选测试是在晶圆加工后的每个工序中进行的,用于筛选出有缺陷的芯片,并将其剔除。
而最终测试则是在芯片制造的最后一个阶段进行的,通过模拟实际使用条件对芯片进行全面测试,确保芯片的性能符合设计要求。
最后是封装阶段。
封装是将芯片与外部世界进行连接的过程。
芯片在封装过程中会被放置在一个小型外壳内,外壳通常由塑料或金属制成。
在封装过程中,芯片的引脚会通过金线或焊料连接到外部接插件上,以实现与其他电子设备的连接。
同时,在封装过程中,芯片还需要进行检测和标记,以便后续的识别和应用。
最终,封装好的芯片将进行最后的测试,以确保其性能和可靠性。
除了以上三个主要阶段,芯片制造还需要考虑一些其他因素,如物料采购、设备管理、产能规划、质量控制等。
这些因素在整个制造过程中起着重要的作用,对芯片产品的质量和成本都有着直接的影响。
总结起来,芯片制造工艺流程是一个复杂而精细的过程,包括晶圆加工、成品测试和封装三个主要阶段。
在整个制造过程中,需要严格控制每个环节的工艺参数和质量要求,以确保芯片产品的性能和可靠性。
芯片制备工艺流程
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芯片制备工艺流程一、引言芯片制备工艺是指将半导体材料加工成具有特定功能的微电子器件的过程。
本文将介绍芯片制备的一般工艺流程,包括晶圆制备、光刻、薄膜沉积、离子注入、扩散、蚀刻和封装等步骤。
二、晶圆制备晶圆是芯片制备的基础,它通常由硅材料制成。
晶圆制备的第一步是将硅原料熔化,然后通过拉伸和旋转的方式将其形成圆盘状。
接下来,对晶圆进行切割和抛光,使其表面平整。
三、光刻光刻是一种通过光敏感胶层和掩膜来定义芯片结构的技术。
首先,在晶圆表面涂覆一层光敏感胶层,然后将掩膜放置在胶层上。
通过紫外光的照射,胶层中的光敏化合物会发生化学反应,形成图案。
接着,用化学溶液去除未曝光的胶层,暴露出晶圆表面的区域。
四、薄膜沉积薄膜沉积是在晶圆表面沉积一层薄膜材料,用于改变晶圆的电学或物理特性。
常用的薄膜沉积方法有化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。
CVD是通过在高温下将气体反应生成薄膜,而PVD则是通过蒸发或溅射的方式将固态材料沉积在晶圆表面。
五、离子注入离子注入是将离子束注入晶圆表面,改变晶圆的电学特性。
通过加速器将离子加速到高速,并通过磁场聚焦束流,使其准确注入到晶圆表面。
离子注入可以用于掺杂杂质、形成PN结构等。
六、扩散扩散是将掺杂的杂质通过高温扩散到晶圆内部,形成特定的电学结构。
在高温下,杂质原子会在晶格中扩散,改变晶圆的导电性能。
扩散过程中需要控制温度和时间,以确保扩散的深度和浓度符合要求。
七、蚀刻蚀刻是通过化学溶液将晶圆表面的部分材料去除,形成所需的结构。
蚀刻可以选择性地去除特定材料,以形成电路的线路、孔洞等。
常用的蚀刻方法有湿法蚀刻和干法蚀刻,其中湿法蚀刻使用液体溶液,而干法蚀刻使用气体等。
八、封装封装是将芯片连接到外部引脚,并保护芯片免受环境影响的过程。
封装通常包括芯片粘贴、线缆焊接、封装材料注入和封装密封等步骤。
封装后的芯片可以直接安装在电子产品中使用。
九、结论芯片制备工艺流程是一个复杂而精细的过程,需要多个步骤的精确控制和协调。
芯片的工艺流程
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芯片的工艺流程芯片的工艺流程是指芯片制造过程中的一系列步骤和技术,包括设计、制造、测试和封装等环节。
芯片工艺流程的每一个环节都需要精密的设备和高超的技术,以确保芯片的质量和性能。
下面将详细介绍芯片的工艺流程。
1. 设计阶段芯片的设计是整个工艺流程的第一步,它决定了芯片的功能和性能。
在设计阶段,工程师们使用CAD软件来设计芯片的布局和电路结构,并进行仿真和验证。
设计阶段的关键是确保芯片的功能和性能能够满足市场需求和客户要求。
2. 掩膜制作在芯片制造的第一步是制作掩膜,掩膜是用来定义芯片的电路结构和布局的。
制作掩膜需要使用光刻技术,将设计好的芯片图形投影到硅片上,并进行光刻和刻蚀处理,最终形成芯片的电路结构。
3. 晶圆制造晶圆是芯片制造的基础材料,通常采用硅片作为晶圆。
晶圆制造包括晶片生长、切割、抛光和清洗等工艺。
在晶片生长过程中,硅片会经历多次高温处理和化学反应,最终形成晶圆的基础结构。
4. 清洗和清洁在晶圆制造完成后,需要进行严格的清洗和清洁工艺,以确保晶圆表面的纯净度和光洁度。
清洗和清洁工艺通常包括化学溶液浸泡、超声波清洗和离子束清洗等步骤,以去除表面的杂质和污染物。
5. 沉积和蚀刻沉积和蚀刻是芯片制造中的关键工艺,它们用来形成芯片的电路结构和金属线路。
沉积工艺包括化学气相沉积和物理气相沉积等技术,用来在晶圆表面沉积金属或绝缘体材料。
蚀刻工艺则是利用化学溶液或等离子体来去除不需要的材料,形成芯片的电路结构。
6. 接触孔和金属化接触孔和金属化是芯片制造中的重要工艺,它们用来连接芯片上的不同层次的电路结构。
接触孔工艺包括打孔、清洗和涂覆等步骤,用来形成芯片上不同层次电路的连接孔。
金属化工艺则是在接触孔上沉积金属,形成电路的导线和连接线。
7. 测试和封装在芯片制造完成后,需要进行严格的测试和封装工艺,以确保芯片的质量和性能。
测试工艺包括功能测试、可靠性测试和温度测试等,用来检测芯片的功能和性能。
封装工艺则是将芯片封装到塑料封装或陶瓷封装中,并进行焊接和测试,最终形成成品芯片。
芯片制作的工艺流程
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芯片制作的工艺流程1.掩膜制作:芯片制作的第一步是设计并制作掩膜。
掩膜是用于定义芯片上各个结构的的光刻图案,也被称为掩模。
掩膜可以使用计算机辅助设计工具进行设计,然后通过光刻工艺制作在光刻胶上。
掩膜制作的质量直接影响芯片的性能和功能。
2.芯片衬底制备:芯片衬底是芯片制作的重要组成部分,常用的衬底材料包括硅、蓝宝石、砷化镓等。
芯片衬底的制备涉及到晶圆的制备,晶圆是将衬底材料切割成圆盘形状并抛光得到的。
在制备过程中,晶圆需要经过一系列的清洗、化学处理和高温处理等步骤,以确保其表面的平整度和纯度。
3.清洗和预处理:芯片制作过程中,每一步都需要保持良好的清洁度,以防止任何杂质或污染物影响到芯片的正常工作。
在晶圆制备完成后,需要进行一系列的清洗和预处理步骤,如使用去离子水和有机溶剂进行清洗,以及使用酸洗或碱洗等方法进行表面处理。
4.掩膜对准和光刻:在完成晶圆的清洗和预处理后,需要将掩膜和晶圆进行对准,并使用光刻技术将掩膜上的图案转移到晶圆表面的光刻胶上。
光刻是一种利用紫外光照射的技术,可以使光刻胶在紫外光照射下发生化学反应,并形成薄膜结构。
光刻胶的图案会复制到晶圆表面,并提供给后续工艺步骤参考。
5.电子束曝光或X射线曝光:目前芯片制造中常用的光刻技术主要有电子束曝光和X射线曝光。
电子束曝光是通过使用电子束照射来写入芯片结构的图案,而X射线曝光则是利用X射线光源进行曝光。
这些曝光技术可以实现更高的分辨率和更精确的控制,以满足日益增长的芯片制造需求。
6.刻蚀和沉积:在光刻步骤后,需要进行刻蚀和沉积等工艺步骤。
刻蚀是利用化学溶液或等离子体进行材料的刻蚀和去除,以形成所需的结构和通道。
而沉积则是将需要的材料通过化学气相沉积或物理气相沉积的方式,将材料在晶圆表面沉积并生长,以形成所需的结构和层。
7.电镀和蝶形结:芯片制备的下一步是进行电镀和蝶形结。
电镀用于加强芯片中的导电性,以便在后续步骤中进行电流传输。
蝶形结是通过半导体材料的p型和n型硅层来创建二极管。
芯片制造的整体工艺流程
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芯片制造的整体工艺流程
《芯片制造的整体工艺流程》
芯片制造是一项复杂而精密的工艺,涉及到多个步骤和环节。
下面我们来简单介绍一下整体的工艺流程。
首先,芯片制造的第一步是晶圆生产。
晶圆是芯片制造的基础,它通常由硅材料制成。
在晶圆生产过程中,首先要准备硅单晶,然后将其加工成圆形片状,最后进行抛光处理,以确保表面的平整度。
接下来是光刻工艺。
光刻工艺利用光刻胶和紫外光照射来制作芯片的图形。
首先,在晶圆表面涂覆一层光刻胶,然后使用紫外光照射通过掩膜模板上的图案,使光刻胶产生化学变化,最后通过显影、蚀刻等步骤制作出芯片的图形。
然后是沉积工艺。
沉积工艺是通过化学气相沉积或物理气相沉积等技术,在晶圆表面沉积各种材料,如金属、多晶硅等,以形成芯片的不同层次和连接。
接着是刻蚀工艺。
刻蚀工艺是利用化学溶液或等离子体等方法,在晶圆表面对沉积的材料进行蚀刻,形成芯片的图形和结构。
最后是离子注入和退火工艺。
离子注入是将离子注入晶圆内部,改变其电学性质和导电性能;而退火工艺则是对晶圆进行高温处理,使其结构和性能稳定。
以上就是芯片制造的整体工艺流程。
随着技术的不断进步,芯片制造工艺也在不断改进和完善,以满足不断增长和变化的应用需求。
芯片制造工艺流程9个步骤
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芯片制造工艺流程9个步骤
芯片制造工艺流程9个步骤:
1.晶圆清洗:硅晶圆表面必须清洁无尘,通常采用气相清洗、化学腐蚀、超纯水清洗等方法。
2.晶圆沉积:采用化学气相沉积或物理气相沉积等技术,在晶圆表面沉积一层硅氧化物等材料,用于绝缘、隔离等功能。
3.光刻:通过光刻机将芯片电路的图形投影到晶圆表面,用于制造电路的图形结构。
4.电镀或蚀刻:将光刻后未覆盖图形部分的表层材料进行电镀或蚀刻处理,用于形成电路图形结构。
5.清洗:将蚀刻后的晶圆表面进行清洗处理,去除残留的光刻胶和蚀刻液等杂质。
6.注入杂质:通过扩散或离子注入等技术在晶圆表面注入杂质,形成半导体材料的导电区和绝缘区。
7.退火:通过高温处理,使晶圆中的半导体材料达到稳定状态。
8.金属沉积:将金属氧化物等材料沉积在晶圆表面,形成导线、电极等。
9.封装:将芯片进行封装,以便在实际应用中使用。
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工艺流程1)表面清洗晶圆表面附着一层大约2um的Al2O3和甘油混合液保护之,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。
2)初次氧化有热氧化法生成SiO2缓冲层,用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力氧化技术干法氧化Si(固)+O2àSiO2(固)湿法氧化Si(固)+2H2OàSiO2(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SiO2膜较薄时,膜厚与时间成正比。
SiO2膜变厚时,膜厚与时间的平方根成正比。
因而,要形成较厚的SiO2膜,需要较长的氧化时间。
SiO2膜形成的速度取决于经扩散穿过SiO2膜到达硅表面的O2及OH基等氧化剂的数量的多少。
湿法氧化时,因在于OH基在SiO2膜中的扩散系数比O2的大。
氧化反应,Si表面向深层移动,距离为SiO2膜厚的0.44倍。
因此,不同厚度的SiO2膜,去除后的Si表面的深度也不同。
SiO2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200nm,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(d SiO2)/(d ox)=(n ox)/(n SiO2)。
SiO2膜很薄时,看不到干涉色,但可利用Si的疏水性和SiO2的亲水性来判断SiO2膜是否存在。
也可用干涉膜计或椭圆仪等测出。
SiO2和Si界面能级密度和固定电荷密度可由MOS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--10E+11/cm–2.e V-1数量级。
(100)面时,氧化膜中固定电荷较多,固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因素。
3)CVD(Chemical Vapor deposition)法沉积一层Si3N4(Hot CVD或LPCVD)。
1常压CVD(Normal Pressure CVD)NPCVD为最简单的CVD法,使用于各种领域中。
其一般装置是由(1)输送反应气体至反应炉的载气体精密装置;(2)使反应气体原料气化的反应气体气化室;(3)反应炉;(4)反应后的气体回收装置等所构成。
其中中心部分为反应炉,炉的形式可分为四个种类,这些装置中重点为如何将反应气体均匀送入,故需在反应气体的流动与基板位置上用心改进。
当为水平时,则基板倾斜;当为纵型时,着反应气体由中心吹出,且使基板夹具回转。
而汽缸型亦可同时收容多数基板且使夹具旋转。
为扩散炉型时,在基板的上游加有混和气体使成乱流的装置。
2低压CVD(Low Pressure CVD)此方法是以常压CVD为基本,欲改善膜厚与相对阻抗值及生产所创出的方法。
主要特征:(1)由于反应室内压力减少至10-1000Pa而反应气体,载气体的平均自由行程及扩散常数变大,因此,基板上的膜厚及相对阻抗分布可大为改善。
反应气体的消耗亦可减少;(2)反应室成扩散炉型,温度控制最为简便,且装置亦被简化,结果可大幅度改善其可靠性与处理能力(因低气压下,基板容易均匀加热),因基可大量装荷而改善其生产性。
3热CVD(Hot CVD)/(thermal CVD)此方法生产性高,梯状敷层性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦产生反应,及气体可到达表面而附着薄膜)等,故用途极广。
膜生成原理,例如由挥发性金属卤化物(MX)及金属有机化合物(MR)等在高温中气相化学反应(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,但由于其可用领域中,则可得致密高纯度物质膜,且附着强度极强,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压。
低压CVD适用于同时进行多片基片的处理,压力一般控制在0.25-2.0Torr之间。
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隔离时所使用的氮化硅薄膜也是用低压CVD法,利用氨和SiH4或Si2H6反应面生成的,作为层间绝缘的SiO2薄膜是用SiH4和O2在400--4500oC的温度下形成SiH4+O2–-SiO2+2H2或是用Si(OC2H5)4(TEOS:tetra–ethoxy–silanc)和O2在750oC左右的高温下反应生成的,后者即采用TEOS形成的SiO2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:phosphor–silicate–glass)再导入B2H6气体就形成BPSG(borro–phosphor–silicate–glass)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。
4电浆增强CVD(Plasma Enhanced CVD)NPCVD法及LPCVD法等皆是被加热或高温的表面上产生化学反应而形成薄膜。
PECVD是在常压CVD或LPCVD的反应空间中导入电浆(等离子体),而使存在于空间中的气体被活化而可以在更低的温度下制成薄膜。
激发活性物及由电浆中低速电子与气体撞击而产生。
光CVD(Photo CVD)PECVD使薄膜低温化,且又产生如A-Si般的半导体元件。
但由于薄膜制作中需考虑:(1)在除去高温(HCVD)及PECVD时掺入元件中的各种缺陷(如PECVD中带电粒子撞击而造成的损伤);(2)不易制作的元件(不纯物剖面),不希望在后面受到工程高温处理被破坏,因此希望可于低温中被覆薄膜。
PCVD是解决这此问题的方法之一。
遇热分解时,因加热使一般分子的并进运动与内部自由度被激发(激发了分解时不需要的自由度),相对的,在PCVD 中,只直接激发分解必须的内部自由度,并提供活化物促使分解反应。
故可望在低温下制成几无损伤的薄膜且因光的聚焦及扫描可直接描绘细线或蚀刻。
5MOCVD(l Organic CVD)&分子磊晶成长(Molecular Beam Epitaxy)CVD技术另一重要的应用为MOCVD,此技术与MBE(Molecular Beam Epitaxy)同为:(1)成长极薄的结晶;(2)做多层构造;(3)多元混晶的组成控制;(4)目标为化合物半导体的量产。
此有装置有下列特征:(1)只需有一处加热,装置构造简单,量产装置容易设计;(2)膜成长速度因气体流量而定,容易控制;(3)成长结晶特性可由阀的开头与流量控制而定;(4)氧化铝等绝缘物上可有磊晶成长;(5)磊晶成长可有选择,不会被刻蚀。
相反地亦有:(1)残留不纯物虽已改善,但其残留程度极高;(2)更希望再进一步改良对结晶厚度的控制;(3)所用反应气体中具有引火性、发水性,且毒性强的气体极多;(4)原料价格昂贵等缺点。
多层布线间的层间绝缘膜的沉积,以及最后一道工序的芯片保护膜的沉积必须在低温下(450 C以下)下进行,以免损伤铝布线。
等离子CVD法就是为此而发明的一种方法。
6外延生长法(LPE)外延生长法(epitaxial growth)能生长出和单晶衬底的原子排列同样的单晶薄膜。
在双极型集成电路中,为了将衬底和器件区域隔离(电绝缘),在P型衬底上外延生长N型单晶硅层。
在MOS集成电路中也广泛使用外延生长法,以便容易地控制器件的尺寸,达到器件的精细化。
此时,用外延生长法外延一层杂质浓度低(约1015cm-3)的供形成的单晶层、衬底则为高浓度的基片,以降低电阻,达到基极电位稳定的目的。
LPE可以在平面或非平面衬底生长、能获得十分完善的结构。
LPE可以进行掺杂,形成n-和p-型层,设备为通用外延生长设备,生长温度为300oC-900oC,生长速率为0.2um-2um/min,厚度0.5um-100um,外延层的外貌决定于结晶条件,并直接获得具有绒面结构表面外延层。
4)涂敷光刻胶光刻制造过程中,往往需采用20-30道光刻工序,现在技术主要采有紫外线(包括远紫外线)为光源的光刻技术。
光刻工序包括翻版图形掩膜制造,硅基片表面光刻胶的涂敷、预烘、曝光、显影、后烘、腐蚀、以及光刻胶去除等工序。
(1)光刻胶的涂敷在涂敷光刻胶之前,将洗净的基片表面涂上附着性增强剂或将基片放在惰性气体中进行热处理。
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面腐蚀(side etching)。
光刻胶的涂敷是用转速和旋转时间可自由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,将具有一定粘度的光刻胶滴在基片的表面,然后以设定的转速和时间甩胶。
由于离心力的作用,光刻胶在基片表面均匀地展开,多余的光刻胶被甩掉,获得一定厚度的光刻胶膜,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、电子束或X线等敏感,具有在显影液中溶解性的性质,同时具有耐腐蚀性的材料。
一般说来,正型胶的分辩率高,而负型胶具有高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)来决定,因此有良好的光刻胶,还要有好的曝光系统。
(2)预烘(pre bake)因为涂敷好的光刻胶中含有溶剂,所以要在80C左右的烘箱中在惰性气体环境下预烘15-30分钟,去除光刻胶中的溶剂。
(3)曝光将高压水银灯的g线(l=436nm),i线(l=365nm)通过掩模照射在光刻胶上,使光刻胶获得与掩模图形同样的感光图形。
根据曝光时掩模的光刻胶的位置关系,可分为接触式曝光、接近式曝光和投影曝光三种。
而投影曝光又可分为等倍曝光和缩小曝光。
缩小曝光的分辩率最高,适宜用作加工,而且对掩模无损伤,是较常用的技术。
缩小曝光将掩模图形缩小为原图形的1/5-1/10,这种场合的掩模被称为掩模原版(reticle)。
使用透镜的曝光装置,其投影光学系统的清晰度R和焦深D分别用下式表示:R=k1λ/NAD=k2λ/(NA)2λ曝光波长NA透镜的数值孔径k1、k2为与工艺相关的参数,k1(0.6-0.8),k2(0.5)由此可知:要提高清晰度(R变小),必须缩短波长,加大透镜数值孔径。
随着曝光波长的缩短,清晰度得到改善,但是焦深却变短,对光刻胶表面平坦度提出了更严格的要求,这是一个很大的缺点。
通常采用的高压水银灯,还有比高压水银灯I-line波长短的远紫外线准分子激光器(excimer laser,KrF:248nm,ArF:193nm)为曝光光源。
为了解决上述所提到的缺点,用比光的波长更短的X线(l=1-10nm)作为曝光光源,技术上有很大的进展,利用X线和电子束进行光刻时,其焦深较深,对表面平坦度没有苛刻的要求。