半导体制造工艺课件(PPT 47页)
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半导体制造工艺过程培训课件.pptx
光刻与刻蚀
• 干法刻蚀：利用等离子体将不要的材料去除（亚微 米尺寸下刻蚀器件的最主要方法）。
• 干法刻蚀种类很多，如光挥发、气相腐蚀、等离子 体腐蚀等。
• 其优点是：各向异性好，选择比高，可控性、灵活 性、重复性好，细线条操作安全，易实现自动化， 无化学废液，处理过程未引入污染，洁净度高。
• 缺点是：成本高，设备复杂。干法刻蚀主要形式有 纯化学过程（如屏蔽式，下游式，桶式），纯物理 过程（如离子铣），物理化学过程，常用的有反应 离子刻蚀RIE，离子束辅助自由基刻蚀ICP。
薄膜沉积
• 化学气象沉积指利用化学反应的方式在反应室内将 反应物（通常为气体)生成固态的生成物，并沉积 在硅片表面的一种薄膜沉积技术。
• 气相淀积具有很好的台阶覆盖特性 • APCVD = Atmospheric Pressure CVD，常压CVD • LPCVD = Low Pressure CVD，低压CVD • PECVD = Plasma Enhanced CVD，等离子体CVD • HDPCVD = High-Density CVD，高密度CVD
晶体生长与圆晶制造晶体生长与圆晶制造 Nhomakorabea 热氧化
• SiO2的基本特性
• 杂质阻挡特性好 • 硅和SiO2的腐蚀选择特性好
热氧化
• 反应方程：
• Si(固体)+O2(气体)SiO2 • Si(固体)+2H2O (气体)SiO2 +H2(气体)
热氧化
• 硅热氧化工艺，可分为：干氧氧化、水汽氧化和湿氧氧化。 干氧氧化是以干燥纯净的氧气作为氧化气氛，在高温下氧直 接与硅反应生成二氧化硅。水汽氧化是以高纯水蒸汽为氧化 气氛，由硅片表面的硅原子和水分子反应生成二氧化硅。水 汽氧化的氧化速率比干氧氧化的为大。而湿氧氧化实质上是 干氧氧化和水汽氧化的混合，氧化速率介于二者之间。
第三章半导体制造工艺简介ppt课件
8 常用工艺之五：薄膜制备
❖ 四种薄膜：氧化膜；电介质膜；多晶硅膜； 金属膜
8 常用工艺之五：薄膜制备
❖ （1〕氧化 ❖ SiO2的作用 ❖ 屏蔽杂质、栅氧化层、介质隔离、器件保护和表面
钝化 ❖ SiO2的制备 ❖ 需要高纯度，目前最常用的方法是热氧化法。主要
分为干氧氧化、水汽氧化和湿氧氧化三种。 ❖ 氮化硅的制备 ❖ 主要用作：金属上下层的绝缘层、场氧的屏蔽层、
主要内容
❖ 3.1半导体基础知识 ❖ 3.2 工艺流程 ❖ 3.3 工艺集成
3.2 工艺流程
❖ 1 制造工艺简介 ❖ 2 材料的作用 ❖ 3 工艺流程 ❖ 4 常用工艺之一：外延生长 ❖ 5 常用工艺之二：光刻 ❖ 6 常用工艺之三：刻蚀 ❖ 7 常用工艺之四：掺杂 ❖ 8 常用工艺之五：薄膜制备
扩散和离子注入的对比
离子注入
注入损伤
❖ 注入损伤：带有能量的离子进入半导体衬底， 经过碰撞和损失能量，最后停留下来。
❖ 电子碰撞：电子激发或新的电子空穴对产生 ❖ 原子核碰撞：使原子碰撞，离开晶格，形成
损伤，也称晶格无序
晶格无序
退火
❖ 由于离子注入所造成的损伤区及无序团，使 迁移率和寿命等半导体参数受到严重影响。
❖ 每层版图都有相对应的掩膜版，并对应于不 同的工艺。
4 常用工艺之一：外延生长
❖ 半导体器件通常不是直接做在衬底上的， 而是先在沉底上生长一层外延层，然后将 器件做在外延层上。外延层可以与沉底同 一种材料，也可以不同。
❖ 在双极型集成电路中：可以解决原件间的 隔离；减小集电极串联电阻。
❖ 在CMOS集成电路中：可以有效避免闩锁 效应。
度取决于温度。
3.1半导体基础知识
❖ 关于扩散电阻： ❖ 集成电路中经常见到的扩散电阻其实就是利
半导体制造技术ppt课件
27
28
28
3. 软烘（soft baking） • 因为光刻胶是一种粘稠体，所以涂胶结束后并不能直接进行曝光，必须经过烘焙，使光刻
胶中的溶剂蒸发。烘焙后的光刻胶仍然保持“软”状态。但和晶圆的粘结更加牢固。 • 目的:去除光刻胶中的溶剂。
蒸发溶剂的原因： 1）溶剂吸收光，干扰了曝光中聚合物的化学反应。 2）蒸发溶剂增强光刻胶和晶圆的粘附力。
• 典型的方法：自动检查，“检查工作站”
36
36
气相成底膜处理 1、硅片清洗：硅片沾污影响粘附性—显影和刻蚀中的光刻胶飘移 2、脱水烘焙：200~250度 3、硅片成底膜：提高粘附力 成底膜技术：浸泡、喷雾和气相方法
37
37
第一步:清洗 目的：清除掉晶圆在存储、装载和卸载到片匣过程中吸附到的一些颗粒状污染物。 方法：
参数
纵横比（分辨力） 黏结力 曝光速度 针孔数量 阶梯覆盖度 成本 显影液 光刻胶去除剂
氧化工步 金属工步
正胶
更好 更快
有机溶剂 酸 氯化溶剂化合物
负胶 更高
更少 更好 更高 水溶性溶剂
酸 普通酸溶剂
22
光刻工艺8步骤
23
23
24
24
25
25
1、气相成底膜
目的：增强光刻胶与硅片的粘附性 步骤：
正胶: 晶片上图形与掩膜相同 曝光部分发生降解反应，可溶解 曝光的部分去除
15
15
负胶 Negative Optical resist
• 负胶的光学性能是从可溶解性到不溶解性。 • 负胶在曝光后发生交链作用形成网络结构，在
显影液中很少被溶解，而未被曝光的部分充分 溶解。
16
正胶－Positive Optical Resist ❖ 正胶的光化学性质是从抗溶解到可溶性。 ❖ 正胶曝光后显影时感光的胶层溶解了。 ❖ 现有VLSI工艺都采用正胶
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3. 软烘（soft baking） • 因为光刻胶是一种粘稠体，所以涂胶结束后并不能直接进行曝光，必须经过烘焙，使光刻
胶中的溶剂蒸发。烘焙后的光刻胶仍然保持“软”状态。但和晶圆的粘结更加牢固。 • 目的:去除光刻胶中的溶剂。
蒸发溶剂的原因： 1）溶剂吸收光，干扰了曝光中聚合物的化学反应。 2）蒸发溶剂增强光刻胶和晶圆的粘附力。
• 典型的方法：自动检查，“检查工作站”
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气相成底膜处理 1、硅片清洗：硅片沾污影响粘附性—显影和刻蚀中的光刻胶飘移 2、脱水烘焙：200~250度 3、硅片成底膜：提高粘附力 成底膜技术：浸泡、喷雾和气相方法
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第一步:清洗 目的：清除掉晶圆在存储、装载和卸载到片匣过程中吸附到的一些颗粒状污染物。 方法：
参数
纵横比（分辨力） 黏结力 曝光速度 针孔数量 阶梯覆盖度 成本 显影液 光刻胶去除剂
氧化工步 金属工步
正胶
更好 更快
有机溶剂 酸 氯化溶剂化合物
负胶 更高
更少 更好 更高 水溶性溶剂
酸 普通酸溶剂
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光刻工艺8步骤
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23
24
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25
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1、气相成底膜
目的：增强光刻胶与硅片的粘附性 步骤：
正胶: 晶片上图形与掩膜相同 曝光部分发生降解反应，可溶解 曝光的部分去除
15
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负胶 Negative Optical resist
• 负胶的光学性能是从可溶解性到不溶解性。 • 负胶在曝光后发生交链作用形成网络结构，在
显影液中很少被溶解，而未被曝光的部分充分 溶解。
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正胶－Positive Optical Resist ❖ 正胶的光化学性质是从抗溶解到可溶性。 ❖ 正胶曝光后显影时感光的胶层溶解了。 ❖ 现有VLSI工艺都采用正胶
半导体工艺 ppt课件
半导体器件以 半导体材料为 基本原材料
绝缘体 >109
铝、铜、金 硅、锗、砷化镓 陶瓷、二氧化硅
2. 半导体材料按组分划分
容易形成SiO2 ； Eg大→高温器件； 元素半导体（如：硅Si和锗Ge） 成本低。
化合物半导体（如：砷化镓GaAs 、磷化铟InP）
2018年11月2日 24
二. 半导体材料的基本特性
2018年11月2日
•8
在纯金属不能满足一些重要的电学参数、达不到可靠度 的情况下，IC金属化工艺中采用合金。
硅铝、铝铜、铝硅铜等合金已用于减小峰值、增大电子 迁移率、增强扩散屏蔽，改进附着特性等。或用于形成 特定的肖特基势垒。例如,稍微在Al中多加1wt%的Si 即可使Al导线上的缺陷减至最少，而在Al中加入少量 Cu，则可使电子迁移率提高101000倍； 通过金属之间或与Si的互相掺杂可以增强热稳定性
2018年11月2日 •20
材料系统
材料系统指的是在由一些基本材料，如Si, GaAs或InP制成的衬底上或衬底内，用其 它物质再生成一层或几层材料。 材料系统与掺杂过的材料之间的区别 : 在掺杂材料中, 掺杂原子很少
在材料系统中,外来原子的比率较高
2018年11月2日 •21
半导体材料系统
磷化铟 (InP)
能工作在超高速超高频
三种有源器件: MESFET、HEMT和HBT
广泛应用于光纤通信系统中
2018年11月2日
•18
硅 (Si)
①储量丰富，便宜，占地壳重量25%以上，
SiO2性质很稳定、良好介质，易于热氧化生长；
较大的禁带宽度(1.12eV)，较宽工作温度范围；
绝缘体 >109
铝、铜、金 硅、锗、砷化镓 陶瓷、二氧化硅
2. 半导体材料按组分划分
容易形成SiO2 ； Eg大→高温器件； 元素半导体（如：硅Si和锗Ge） 成本低。
化合物半导体（如：砷化镓GaAs 、磷化铟InP）
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二. 半导体材料的基本特性
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•8
在纯金属不能满足一些重要的电学参数、达不到可靠度 的情况下，IC金属化工艺中采用合金。
硅铝、铝铜、铝硅铜等合金已用于减小峰值、增大电子 迁移率、增强扩散屏蔽，改进附着特性等。或用于形成 特定的肖特基势垒。例如,稍微在Al中多加1wt%的Si 即可使Al导线上的缺陷减至最少，而在Al中加入少量 Cu，则可使电子迁移率提高101000倍； 通过金属之间或与Si的互相掺杂可以增强热稳定性
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材料系统
材料系统指的是在由一些基本材料，如Si, GaAs或InP制成的衬底上或衬底内，用其 它物质再生成一层或几层材料。 材料系统与掺杂过的材料之间的区别 : 在掺杂材料中, 掺杂原子很少
在材料系统中,外来原子的比率较高
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半导体材料系统
磷化铟 (InP)
能工作在超高速超高频
三种有源器件: MESFET、HEMT和HBT
广泛应用于光纤通信系统中
2018年11月2日
•18
硅 (Si)
①储量丰富，便宜，占地壳重量25%以上，
SiO2性质很稳定、良好介质，易于热氧化生长；
较大的禁带宽度(1.12eV)，较宽工作温度范围；
半导体制造技术ppt
半导体制造的环保与安全
05
采用低能耗的设备、优化生产工艺和强化能源管理，以降低能源消耗。
节能设计
利用废水回收系统，回收利用生产过程中产生的废水，减少用水量。
废水回收
采用低排放的设备、实施废气处理技术，以减少废气排放。
废气减排
半导体制造过程中的环保措施
严格执行国家和地方的安全法规
安全培训
安全检查
半导体制造过程的安全规范
将废弃物按照不同的类别进行收集和处理，以便于回收利用。
废弃物处理和回收利用
分类收集和处理
利用回收技术将废弃物进行处理，以回收利用资源。
回收利用
按照国家和地方的规定，将无法回收利用的废弃物进行合法处理，以减少对环境的污染。
废弃物的合法处理
未来半导体制造技术的前景展望
06
新材料
随着人工智能技术的发展，越来越多的半导体制造设备具备了智能化控制和自主学习的能力。
半导体制造设备的最新发展
更高效的生产线
为了提高生产效率和降低成本，各半导体制造厂家正在致力于改进生产线，提高设备的联动性和生产能力。
更先进的材料和工艺
随着科学技术的发展，越来越多的先进材料和工艺被应用于半导体制造中，如石墨烯、碳纳米管等材料以及更为精细的制程工艺。
薄膜沉积
在晶圆表面沉积所需材料，如半导体、绝缘体或导体等。
封装测试
将芯片封装并测试其性能，以确保其满足要求。
半导体制造的基本步骤
原材料准备
晶圆制备
薄膜沉积
刻蚀工艺
离子注入
封装测试
各步骤中的主要技术
制造工艺的优化
通过对制造工艺参数进行调整和完善，提高产品的质量和产量。
制造工艺的改进
半导体工艺流程简介ppt
半导体工艺流程的成就与挑战
进一步缩小特征尺寸
三维集成技术
绿色制造技术
智能制造技术
未来半导体工艺流程的发展趋势
01
02
03
04
THANKS
感谢观看
互连
通过金属化过程，将半导体芯片上的电路元件连接起来，实现芯片间的通信和电源分配功能。
半导体金属化与互连
将半导体芯片和相关的电子元件、电路板等封装在一个保护壳内，以防止外界环境对芯片的损伤和干扰。
封装
对封装好的半导体进行功能和性能的检测与试验，以确保其符合设计要求和实际应用需要。
测试
半导体封装与测试
半导体工艺流程概述
02
半导体制造步骤-1
1
半导体材料的选择与准备
2
3
通常使用元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等，或化合物半导体，如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等。
材料类型
高纯度材料对于半导体制造至关重要，杂质含量需要严格控制。
纯净度要求
材料应具有立方、六方或其他特定晶体结构。
晶格结构
蚀刻
使用化学试剂或物理方法，将半导体基板表面未被光刻胶保护的部分进行腐蚀去除。根据蚀刻方法的不同，可以分为湿蚀刻和干蚀刻两种。
去胶
在完成蚀刻后，使用去胶液等化学试剂，去除光刻胶。去胶过程中需要注意控制温度和时间，以避免对半导体基板造成损伤或污染。
半导体的蚀刻与去胶
05
半导体制造步骤-4
金属化
通常使用铝或铜作为主要材料，通过溅射、蒸发或电镀等手段，在半导体表面形成导线图案。
涂布
在半导体基板上涂覆光刻胶，使其覆盖整个基板表面。通常使用旋转涂布法，将光刻胶滴在基板中心，然后通过旋转基板将其展开并涂布在整个表面上。
半导体制造工艺流程课件
04
半导体制造的后处理
金属化
01
02
03
金属化
在半导体制造的后处理中 ，金属化是一个关键步骤 ，用于在芯片上形成导电 电路。
金属材料
通常使用铜、铝、金等金 属作为导电材料，通过物 理或化学沉积方法将金属 薄膜沉积在芯片表面。
连接电路
金属化过程将芯片上的不 同元件连接成完整的电路 ，实现电子信号的传输和 处理。
高纯度材料
半导体制造需要使用高纯度材料，以确保芯片的性能和可 靠性。然而，高纯度材料的制备和加工难度较大，需要克 服许多技术难题。
制程控制
半导体制造过程中，制程控制是至关重要的。制程控制涉 及温度、压力、流量、电流、电压等众多参数，需要精确 控制这些参数以确保芯片的性能和可靠性。
环境影响
能源消耗
半导体制造是一个高能耗的过程 ，需要大量的电力和能源。随着 半导体产业的发展，能源消耗也 在不断增加，对环境造成了很大 的压力。
废弃物处理
半导体制造过程中会产生大量的 废弃物，如化学废液、废气等。 这些废弃物如果处理不当，会对 环境造成很大的污染和危害。
碳排放
半导体制造过程中的碳排放也是 一个重要的问题。减少碳排放是 半导体产业可持续发展的关键之 一。
未来发展趋势
先进封装技术
随着摩尔定律的逐渐失效，先进封装技术成为半导体制造的重要发展方向。通过将多个 芯片集成在一个封装内，可以实现更小、更快、更低功耗的芯片系统。
沉积薄膜质量
影响沉积薄膜质量的因素包括反应温度、气体流量、压强等，需通 过实验优化获得最佳工艺参数。
外延生长
外延生长目的
在半导体材料表面外延生长一层单晶层，用 于扩展器件尺寸、改善材料性能和提高集成 度。
半导体制造流程PPT课件
2019/9/10
3
晶圆处理制程
融化（MeltDown）
颈部成长（Neck Growth）
晶柱成长制程
晶冠成长（Crown Growth）
晶体成长（Body Growth）
尾部成长（Tail Growth）
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晶圆处理制程
切片 （Slicing）
圆边 （Edge Polishin
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晶圆处理制程
• 离子注入是另一种掺杂技术，离子注入掺杂也分为两 个步骤：离子注入和退火再分布。离子注入是通过高 能离子束轰击硅片表面，在掺杂窗口处，杂质离子被 注入硅本体，在其他部位，杂质离子被硅表面的保护 层屏蔽，完成选择掺杂的过程。进入硅中的杂质离子 在一定的位置形成一定的分布。通常，离子注入的深 度(平均射程)较浅且浓度较大，必须重新使它们再分 布。掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定，掺 杂浓度由注入杂质离子的数目(剂量)决定。
• 一个现代的IC含有百万个以上的独立组件，而其尺寸通 常在数微米，在此种尺寸上，并无一合适的机械加工机 器可以使用，取而代之的是微电子中使用紫外光的图案 转换(Patterning),这个过程是使用光学的图案以及光感 应膜來将图案转上基板,此种过程称为光刻微影 (photolithography）
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晶圆处理制程
曝光（exposure） • 在光刻微影过程，首先为光阻涂布，先将适量光阻滴上基
板中心，而基板是置于光阻涂 布机 的真空吸盘上，转盘 以每分钟數千转之转速，旋转30-60秒，使光阻均匀涂布 在 基板上，转速与旋转时间，依所需光阻厚度而定。 • 曝照于紫外光中，会使得光阻的溶解率改变。紫外光通过 光罩照射于光阻上，而在光照及阴影处产生相对应的图形 ，而受光照射的地方，光阻的溶解率产生变化，称之 为光 化学反应， 而阴影处的率没有变化，这整个过称之为曝光 （exposure）。
半导体制造工艺技术PPT(共68页)
Si2H6(气态) （反应半
3) Si2H6(气态) 品形成）
2Si (固态) + 3H2(气态) （最终产
以上实例是硅气相外延的一个反应过程
• 速度限制阶段
在实际大批量生产中，CVD反应的时间长 短很重要。温度升高会促使表面反应速度增加 。基于CVD反应的有序性，最慢的反应阶段会 成为整个工艺的瓶颈。换言之，反应速度最慢 的阶段将决定整个淀积过程的速度。
种新的化合物。
以上5中基本反应中，有一些特定的 化学气相淀积反应用来在硅片衬底上淀 积膜。对于某种特定反应的选择通常要 考虑淀积温度、膜的特性以及加工中的 问题等因素。
例如，用硅烷和氧气通过氧化反应 淀积SiO2膜。反应生成物SiO2淀积在硅 片表面，副产物事是氢。
SiH4 + O2
SiO2 + 2H2
• CVD 过程中的掺杂
CVD淀积过程中，在SiO2中掺入杂质对硅 片加工来说也是很重要。例如，在淀积SiO2的 过程中，反应气体中加入PH3后，会形成磷硅 玻璃。化学反应方程如下：
SiH4(气)+2PH3(气)+O2(气) SiO2(固)+2P(固)+5H2(气)
在磷硅玻璃中，磷以P2O5的形式存在，磷 硅玻璃由P2O5和SiO2的混合物共同组成；对于 要永久黏附在硅片表面的磷硅玻璃来说， P2O5 含量（重量比）不超过4％，这是因为磷硅玻 璃（PSG）有吸潮作用。
CVD 反应
• CVD 反应步骤
基本的化学气相淀积反应包含8个主要步骤， 以解释反应的机制。 1）气体传输至淀积区域； 2）膜先驱物的形成； 3）膜先驱物附着在硅片表面； 4）膜先驱物黏附； 5）膜先驱物扩散； 6）表面反应； 7）副产物从表面移除； 8）副产物从反应腔移除。
最新半导体制造工艺第2章-半导体制造工艺概况PPT课件
2.4 CMOS器件制造工艺
表2-2 20世纪80年代的CMOS工艺流程
2.4 CMOS器件制造工艺
2.4.2 20世纪90年代的CMOS工艺技术 数字通信设备、个人计算机和互联网有关的应用推进了CMOS
工艺技术的发展。特征尺寸从0．8μm到0．18μm，晶圆直径从150m m到300mm ，原有的制造工艺已无法实现如此小的特征尺寸图形的 制作。许多因素都会影响器件的制作，包括衬底中的杂质含量及缺 陷密度、多层金属化之后造成的表面起伏、光刻技术等。20世纪90 年代CMOS工艺技术具有以下特点： 1)器件制作在外延硅上(这样可以消除在CZ法拉单晶过程中的C、O)。 2)采用浅槽隔离技术(取代了局部氧化隔离技术)。
2.2 器件的隔离
图2-2 绝缘体隔离
2.2 器件的隔离
1.局部氧化隔离(LOCOS)工艺 1)热生长一层薄的垫氧层，用来降低氮化物与硅之间的应力。 2)淀积氮化物膜(Si3N4)，作为氧化阻挡层。 3)刻蚀氮化硅，露出隔离区的硅。 4)热氧化，氮化硅作为氧化阻挡层保护下面的硅不被氧化，隔离区 的硅被氧化。 5)去除氮化硅，露出器件区的硅表面，为制作器件做准备。
2.4 CMOS器件制造工艺
3)使用侧墙隔离(防止对源漏区进行更大剂量注入时，源漏区的杂质 过于接近沟道以致可能发生源漏穿透)，钛硅化合物和侧墙隔离解决 了硅铝氧化问题。 4)多晶硅栅和采用钨硅化合物和钛硅化合物实现局部互连，减小了 电阻并提高了器件速度。 5)光刻技术方面使用G-line(436nm)、I-line(365nm)、深紫外线DUV(2 48nm)光源曝光，并使用分辨率高的正性光刻胶，用步进曝光取代整 体曝光。 6)用等离子体刻蚀形成刻蚀图形。 7)湿法刻蚀用于覆盖薄膜的去除。 8)采用立式氧化炉，能使硅片间距更小，更好地控制沾污。
半导体工艺技术PPT课件
半导体工艺技术
精选ppt课件最新
1
目录
第一章：半导体产业介绍 第二章：器件的制造步骤 第三章：晶圆制备 第四章：芯片制造 第五章：污染控制 第六章：工艺良品率
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2
第一章 半导体产业介绍
概述
微电子从40年代末的第一只晶体管（Ge合金 管）问世，50年代中期出现了硅平面工艺，此工 艺不仅成为硅晶体管的基本制造工艺，也使得将 多个分立晶体管制造在同在一硅片上的集成电路 成为可能，随着制造工艺水平的不断成熟，使微 电子从单只晶体管发展到今天的ULSI。
精选ppt课件最新
11
第二章 器件的制造步骤
半导体器件制造分4个不同阶段： 1.材料准备 2.晶体生长与晶圆准备 3.芯片制造 4.封装
材料 准备
晶体生 长与晶 圆准备
晶圆 制造
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封装
12
第一步 材料准备
第二步晶体生长与晶圆准备
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13
第三步 芯片制造
制造
电性测试 （芯片分捡）
尺寸和数量是IC发展的两个共同目标。
芯片上的物理尺寸特征称为特征尺寸，将此定义 为制造复杂性水平的标准。
通常用微米来表示。一微米为1/10000厘米。
Gordon Moore在1964年预言IC的密度每隔18～24 个月将翻一番，------摩尔定律。
精选ppt课件最新
8
一个尺寸相同的芯片上，所容纳的晶体管数量， 因制程技术的提升，每18个月到两年晶体管数量会 加倍，IC性能也提升1倍。现以1961年至2006年 期间半导体技术的发展为例加以说明，IC电路线宽由 25微米减至65纳米，晶圆直径由1英寸增为12英寸， 每一芯片上由6个晶体管增为80亿个晶体管， DRAM密度增加为4G位，晶体管年销售量由1000 万个增加到10的18次方至19次方个，但晶体管平均 售价却大幅下降10的9次方倍。
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第一章：半导体产业介绍 第二章：器件的制造步骤 第三章：晶圆制备 第四章：芯片制造 第五章：污染控制 第六章：工艺良品率
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2
第一章 半导体产业介绍
概述
微电子从40年代末的第一只晶体管（Ge合金 管）问世，50年代中期出现了硅平面工艺，此工 艺不仅成为硅晶体管的基本制造工艺，也使得将 多个分立晶体管制造在同在一硅片上的集成电路 成为可能，随着制造工艺水平的不断成熟，使微 电子从单只晶体管发展到今天的ULSI。
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11
第二章 器件的制造步骤
半导体器件制造分4个不同阶段： 1.材料准备 2.晶体生长与晶圆准备 3.芯片制造 4.封装
材料 准备
晶体生 长与晶 圆准备
晶圆 制造
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封装
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第一步 材料准备
第二步晶体生长与晶圆准备
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13
第三步 芯片制造
制造
电性测试 （芯片分捡）
尺寸和数量是IC发展的两个共同目标。
芯片上的物理尺寸特征称为特征尺寸，将此定义 为制造复杂性水平的标准。
通常用微米来表示。一微米为1/10000厘米。
Gordon Moore在1964年预言IC的密度每隔18～24 个月将翻一番，------摩尔定律。
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8
一个尺寸相同的芯片上，所容纳的晶体管数量， 因制程技术的提升，每18个月到两年晶体管数量会 加倍，IC性能也提升1倍。现以1961年至2006年 期间半导体技术的发展为例加以说明，IC电路线宽由 25微米减至65纳米，晶圆直径由1英寸增为12英寸， 每一芯片上由6个晶体管增为80亿个晶体管， DRAM密度增加为4G位，晶体管年销售量由1000 万个增加到10的18次方至19次方个，但晶体管平均 售价却大幅下降10的9次方倍。
半导体制造工艺流程通用课件
半导体制造工艺流程通用课件
目录
• 半导体制造概述 • 半导体制造的前处理 • 半导体制造的核心工艺 • 半导体制造的后处理 • 半导体制造的挑战与解决方案 • 半导体制造的发展趋势与未来展望
01
半导体制造概述
半导体制造的定义
半导体制造
指通过一系列精密的物理和化学 工艺，将单晶硅或其他半导体材 料转化为集成电路的过程。
采用高k金属栅极材料， 可以提高芯片的性能和降 低功耗。
新型绝缘材料
采用新型绝缘材料，可以 提高芯片的集成度和可靠 性。
新型封装材料
采用新型封装材料，可以 提高芯片的散热性能和可 靠性。
系统集成与封装技术的发展
系统集成技术
通过系统集成技术，将多个芯片集成在一个封装 内，实现更高的性能和更小的体积。
封装类型
常见的封装类型包括塑料封装、陶瓷封装和金属封装等，它们具有不同的特点和适用范围 。
封装工艺
封装工艺涉及到多个环节，包括芯片贴装、引脚焊接、密封和标记等，每个环节都对保证 芯片的性能和可靠性至关重要。
测试与验证
测试与验证
在半导体制造的后处理过程中，测试与验证是确保芯片性能和质量 的重要环节。
化学气相沉积
总结词
化学气相沉积是通过化学反应在半导体表面形成薄膜的过程。
详细描述
化学气相沉积是在高温下，将气态物质在半导体表面进行化学反应，形成固态薄膜的过程。沉积的薄膜可以作为 绝缘层、导电层或保护层，对半导体器件的性能和稳定性具有重要影响。
04
半导体制造的后处理
金属化
金属化
在半导体制造的后处理过程中，金属化是关键的一步，它 涉及到在芯片表面沉积金属，以实现电路的导电连接。
半导体制造的工艺流程简介
目录
• 半导体制造概述 • 半导体制造的前处理 • 半导体制造的核心工艺 • 半导体制造的后处理 • 半导体制造的挑战与解决方案 • 半导体制造的发展趋势与未来展望
01
半导体制造概述
半导体制造的定义
半导体制造
指通过一系列精密的物理和化学 工艺，将单晶硅或其他半导体材 料转化为集成电路的过程。
采用高k金属栅极材料， 可以提高芯片的性能和降 低功耗。
新型绝缘材料
采用新型绝缘材料，可以 提高芯片的集成度和可靠 性。
新型封装材料
采用新型封装材料，可以 提高芯片的散热性能和可 靠性。
系统集成与封装技术的发展
系统集成技术
通过系统集成技术，将多个芯片集成在一个封装 内，实现更高的性能和更小的体积。
封装类型
常见的封装类型包括塑料封装、陶瓷封装和金属封装等，它们具有不同的特点和适用范围 。
封装工艺
封装工艺涉及到多个环节，包括芯片贴装、引脚焊接、密封和标记等，每个环节都对保证 芯片的性能和可靠性至关重要。
测试与验证
测试与验证
在半导体制造的后处理过程中，测试与验证是确保芯片性能和质量 的重要环节。
化学气相沉积
总结词
化学气相沉积是通过化学反应在半导体表面形成薄膜的过程。
详细描述
化学气相沉积是在高温下，将气态物质在半导体表面进行化学反应，形成固态薄膜的过程。沉积的薄膜可以作为 绝缘层、导电层或保护层，对半导体器件的性能和稳定性具有重要影响。
04
半导体制造的后处理
金属化
金属化
在半导体制造的后处理过程中，金属化是关键的一步，它 涉及到在芯片表面沉积金属，以实现电路的导电连接。
半导体制造的工艺流程简介
《半导体制造工艺》PPT课件
半导体制造工艺流程
半导体相关知识
• 本征材料：纯硅 9-10个9 250000Ω.cm
• N型硅： 掺入V族元素--磷P、砷As、锑Sb • P型硅： 掺入 III族元素—镓Ga、硼B • PN结：
P
--
--
+++++
N
半 导体元件制造过程可分为
• 前段（Front End）制程 晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称 Wa fer Fab）、 晶圆针测制程（Wafer Probe）；
0.1um 35 350 NA NA
0.2um 0.3um 0.5
7.5
3
75
30
750
300
NA
NA
10
半 导体元件制造过程
前段（Front End）制程---前工序
晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称 Wafer Fab）
典型的PN结隔离的掺金TTL电路工艺 流程
衬底制备 一次氧化 隐埋层光刻 隐埋层扩散
多晶硅」。一般晶圆制造厂，将多晶硅融解
后，再利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒。一支
85公分长，重76.6公斤的 8寸 硅晶棒，约需
2天半时间长成。经研磨、抛光、切片后，即
成半导体之原料 晶圆片
第一次光刻—N+埋层扩散孔
• 1。减小集电极串联电阻 • 2。减小寄生PNP管的影响
要求： 1。 杂质固浓度大
半导体制造工艺分类
• 一 双极型IC的基本制造工艺： • A 在元器件间要做电隔离区（PN结隔离、全介质隔离及PN结介质混合隔离）
ECL（不掺金） （非饱和型） 、TTL/DTL （饱和型） 、STTL （饱和型） B 在元器件间自然隔离
半导体相关知识
• 本征材料：纯硅 9-10个9 250000Ω.cm
• N型硅： 掺入V族元素--磷P、砷As、锑Sb • P型硅： 掺入 III族元素—镓Ga、硼B • PN结：
P
--
--
+++++
N
半 导体元件制造过程可分为
• 前段（Front End）制程 晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称 Wa fer Fab）、 晶圆针测制程（Wafer Probe）；
0.1um 35 350 NA NA
0.2um 0.3um 0.5
7.5
3
75
30
750
300
NA
NA
10
半 导体元件制造过程
前段（Front End）制程---前工序
晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称 Wafer Fab）
典型的PN结隔离的掺金TTL电路工艺 流程
衬底制备 一次氧化 隐埋层光刻 隐埋层扩散
多晶硅」。一般晶圆制造厂，将多晶硅融解
后，再利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒。一支
85公分长，重76.6公斤的 8寸 硅晶棒，约需
2天半时间长成。经研磨、抛光、切片后，即
成半导体之原料 晶圆片
第一次光刻—N+埋层扩散孔
• 1。减小集电极串联电阻 • 2。减小寄生PNP管的影响
要求： 1。 杂质固浓度大
半导体制造工艺分类
• 一 双极型IC的基本制造工艺： • A 在元器件间要做电隔离区（PN结隔离、全介质隔离及PN结介质混合隔离）
ECL（不掺金） （非饱和型） 、TTL/DTL （饱和型） 、STTL （饱和型） B 在元器件间自然隔离
半导体制造工艺技术(PPT 68页)
本章将讨论薄膜淀积的原理、过程和所 需的设备，重点讨论SiO2和Si3N4等绝缘材料薄 膜以及多晶硅的淀积。金属和金属化合物薄膜 的淀积将在第13章中介绍。
半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda
电信学院微电子教研室
目标
通过本章的学习，将能够：
1. 描述出多层金属化。叙述并解释薄膜生长的三个阶段。 2. 提供对不同薄膜淀积技术的慨况。 3. 列举并描述化学气相淀积（CVD）反应的8个基本步骤，包
Figure 11.10
电信学院微电子教研室
CVD 反应中的压力
如果CVD发生在低压下，反应气体通过边 界层达到表面的扩散作用会显著增加。这会增 加反应物到衬底的输运。在CVD反应中低压的 作用就是使反应物更快地到达衬底表面。在这 种情况下，速度限制将受约于表面反应，即在 较低压下CVD工艺是反应速度限制的。
半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda
电信学院微电子教研室
MSI时代nMOS晶体管的各层膜
顶层
垫氧化层
Poly
n+
金属前氧化层 侧墙氧化层
栅氧化层
ILD 场氧化层
n+
p- epi layer
氮化硅
氧化硅
氧化硅 多晶
p+
金属
金属
p+
n-well
p+ silicon substrate
Photo 11.3
电信学院微电子教研室
CVD 化学过程
• 高温分解： 通常在无氧的条件下，通过加热化 合物分解（化学键断裂）；
2. 光分解： 利用辐射使化合物的化学键断裂分解； 3. 还原反应： 反应物分子和氢发生的反应； 4. 氧化反应： 反应物原子或分子和氧发生的反应； • 氧化还原反应： 反应3与4地组合，反应后形成两
半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda
电信学院微电子教研室
目标
通过本章的学习，将能够：
1. 描述出多层金属化。叙述并解释薄膜生长的三个阶段。 2. 提供对不同薄膜淀积技术的慨况。 3. 列举并描述化学气相淀积（CVD）反应的8个基本步骤，包
Figure 11.10
电信学院微电子教研室
CVD 反应中的压力
如果CVD发生在低压下，反应气体通过边 界层达到表面的扩散作用会显著增加。这会增 加反应物到衬底的输运。在CVD反应中低压的 作用就是使反应物更快地到达衬底表面。在这 种情况下，速度限制将受约于表面反应，即在 较低压下CVD工艺是反应速度限制的。
半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda
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MSI时代nMOS晶体管的各层膜
顶层
垫氧化层
Poly
n+
金属前氧化层 侧墙氧化层
栅氧化层
ILD 场氧化层
n+
p- epi layer
氮化硅
氧化硅
氧化硅 多晶
p+
金属
金属
p+
n-well
p+ silicon substrate
Photo 11.3
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CVD 化学过程
• 高温分解： 通常在无氧的条件下，通过加热化 合物分解（化学键断裂）；
2. 光分解： 利用辐射使化合物的化学键断裂分解； 3. 还原反应： 反应物分子和氢发生的反应； 4. 氧化反应： 反应物原子或分子和氧发生的反应； • 氧化还原反应： 反应3与4地组合，反应后形成两
半导体制造工艺培训教材PPT(共 57张)
每次煮10min，然后用去离子水煮沸，一直 到中性，烘干；
在真空中加温，时间为1~2h，以去除石墨 中的杂质；
常州信息职业技术学院
蒸铝过程
学习情景三
打开机械泵放气阀门。打开电源开关和机 械泵开关及真空室放气阀门，开启钟罩；
将处理好的铝丝挂好，放好硅片，降下钟 罩，关闭真空室放气阀门；
体（粒子靶）进行轰击，使气相等离子体 内具有被溅镀物体的粒子，这些粒子淀积 到硅晶片上形成溅射薄膜；
常州信息职业技术学院
学习情景三
溅射系统示意图
常州信息职业技术学院
热丝蒸发
学习情景三
分类：真空钨丝蒸发和电子束蒸发
真空钨丝蒸发 真空知识 1标准大气压=760mmHg=760Torr
1mmHg=1Torr=133Pa 粗真空：760~10Torr 低真空：10~10-3Torr 中真空：10-3~10-5Torr 高真空：10-5~10-8Torr 超高真空：10-8Torr以上
学习情景三
学习情景三： 薄膜制备
子情景4： 物理气相淀积
常州信息职业技术学院
学习情景三
半导体制造工艺 第2版
• 书名：半导体制造工 艺 第2版
• 书号：978-7-11150757-4
• 作者：张渊 • 出版社：机械工业出
版社
常州信息职业技术学院
物理气相淀积
学习情景三
概念：物理气相淀积，简称PV喷射出 来。系统中的气体分子不断作扩散运动， 一旦与油蒸汽分子相撞，就被油蒸汽分子 带走。因为油蒸汽分子的质量大，并且作 定向运动，所以气体分子就会被油蒸汽分 子带到前方；
常州信息职业技术学院
学习情景三
蒸发设备
真空蒸发设备又叫真空镀膜机；
在真空中加温，时间为1~2h，以去除石墨 中的杂质；
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蒸铝过程
学习情景三
打开机械泵放气阀门。打开电源开关和机 械泵开关及真空室放气阀门，开启钟罩；
将处理好的铝丝挂好，放好硅片，降下钟 罩，关闭真空室放气阀门；
体（粒子靶）进行轰击，使气相等离子体 内具有被溅镀物体的粒子，这些粒子淀积 到硅晶片上形成溅射薄膜；
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溅射系统示意图
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热丝蒸发
学习情景三
分类：真空钨丝蒸发和电子束蒸发
真空钨丝蒸发 真空知识 1标准大气压=760mmHg=760Torr
1mmHg=1Torr=133Pa 粗真空：760~10Torr 低真空：10~10-3Torr 中真空：10-3~10-5Torr 高真空：10-5~10-8Torr 超高真空：10-8Torr以上
学习情景三
学习情景三： 薄膜制备
子情景4： 物理气相淀积
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半导体制造工艺 第2版
• 书名：半导体制造工 艺 第2版
• 书号：978-7-11150757-4
• 作者：张渊 • 出版社：机械工业出
版社
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物理气相淀积
学习情景三
概念：物理气相淀积，简称PV喷射出 来。系统中的气体分子不断作扩散运动， 一旦与油蒸汽分子相撞，就被油蒸汽分子 带走。因为油蒸汽分子的质量大，并且作 定向运动，所以气体分子就会被油蒸汽分 子带到前方；
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学习情景三
蒸发设备
真空蒸发设备又叫真空镀膜机；
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方向性 A 1 rlat rvert
干法刻蚀
SiO2——HF MEMS
纯物 理刻
蚀
反应离子刻蚀RIE 增加方向性、选择 性的方法CF4/O2
纯化 学刻
蚀
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
32
反应等离子体刻蚀技术与设备
一个反应等离子体刻蚀反应器包括一个真空腔、抽气泵系统、电源供应 产生器、压力探测器、流量控制器与终点探测器等。
关系为：
d 2n
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
21
硅化物
多晶硅
反射系数（任意单位）
硅化物/多晶硅刻蚀实验曲线 刻蚀时间（任意单位）
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
22
Sputtering mode：硅 片置于右侧电极，该 电极接地（反应腔体 通常也接地，则增大 该电极有效面积）； 右侧暗区电压差小， 通过离子轰击的物理 刻蚀很弱
程并不是两个相互独立的过程，有助于表面化学过程
而且相互有增强作用
/化学反应的进行
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
16பைடு நூலகம்
典型的RF等离子刻蚀系统和PECVD或溅射系统类似
半导体等制离子造刻工蚀艺基本基原础理
第五章 刻蚀原理
17
等离子体 等离子体（Plasma）的含义
包含足够多的正负电荷数目近于相等的带电粒子的物
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
13
干法刻蚀
化学刻蚀（各项同性，选择性好） ——等离子体激活的化学反应(等离子体刻蚀)
物理刻蚀（各向异性，选择性差） ——高能离子的轰击 (溅射刻蚀)
离子增强刻蚀（各向异性，选择性较好） ——反应离子刻蚀
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
14
化学刻蚀
物理刻蚀
第五章 刻蚀原理
26
CF4等离子体
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
27
硅、Si3N4和SiO2刻蚀
Si+4F*SiF4 SiO2+4F*SiF4 +O2 Si3N4+12F*3SiF4 +2N2
少量添加气体可增加选择性
CF4中添加少量O2可增加对Si，SiO2 和Si3N4的腐蚀速率
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
15
离子增强刻蚀-Ion Enhanced etching
无离子，XeF2对Si不刻蚀 纯Ar离子，对Si不刻蚀 Ar离子和XeF2相互作用，
刻蚀速率很快
物理过程（如离子轰
击造成的断键/晶格
损伤、辅助挥发性反
应产物的生成、表面
等离子体刻蚀的化学和物理过 抑制物的去除等）将
第五章 刻蚀原理
25
氧气的作用
在CF4进气中加入少量氧气会提高硅和二氧化硅的刻蚀 速率。人们认为氧气与碳原子反应生成CO2，这样从等离 子体中去掉一些碳，从而增加F的浓度，这些成为富氟等离 子体。往CF4等离子体中每增加12%的氧气，F浓度会增加 一个数量级，对硅的刻蚀速率增加一个数量级。
半导体制造工艺基础
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
33
1000 100
低压整批RIE
单片晶片RIE
10
低于高密度 ECR，ICP
1
桶状等离 子体刻机
1
10
100 1000
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
34
反应离子刻蚀（RIE）
平行板系统
RF
RF
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
35
电子回旋共振（ECR）等离子体刻蚀机
由于ULSI的线宽持续缩小，逼近传统的RIE系统极限，除了ECR系统外， 其他形式的高密度等离子体源（HDP），如电感耦合等离子体源 （ICP）、变压器耦合等离子体源（TCP）、表面波耦合等离子体源 （SWP）也已开始发展。这些设备拥有高等离子体密度与低工艺压强。
另外，HDP等离子体源对衬底的损伤较小（因为衬底有独立的偏压源与 侧电极电势），并有高的的各向异性（因为在低压下工作但有高活性的 等离子体密度）。
第五章 刻蚀原理
5
刻蚀过程包括三个步骤：
– 反应物质量输运（Mass transport）到要被刻 蚀的表面
– 在反应物和要被刻蚀的膜表面之间的反应 – 反应产物从表面向外扩散的过程
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
6
湿法刻蚀
反应产物必 须溶于水或 是气相
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
7
例1：SiO2采用HF腐蚀
RIE mode：硅片置于面积较小的左侧电极，右电 极仍接地；左侧暗区电压差大，通过离子轰击的 物理刻蚀很强
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
23
反应离子刻蚀（RIE）：常用刻蚀气体为含卤素 的物质，如CF4，SiF6，Cl2，HBr等，加入添加 气体如：O2，H2，Ar等。O2 用于刻蚀光刻胶。
基本刻蚀方式为： 物理方式：溅射刻蚀，正离子高速轰击表面； 化学方式：等离子体产生的中性反应物与物质表面相互作用产生挥发性产物。 化学方式有高腐蚀速率、高的选择比与低的离子轰击导致的缺陷，但有各向 同性的刻蚀轮廓。物理方式可以产生各向同性的轮廓，但伴随低的选择比与 高的离子轰击导致的缺陷。将二者结合，如反应离子刻蚀（RIE）。
反应的实质，打破C-F、Si-Si键，形成挥发性的Si-F硅卤化物。
CΘF +Si ΘSi = Si-F + 17kcal/mol
反应需要一个净正能量，CF4本身不会直接刻蚀硅。等离子体高能量 的电子碰撞会使CF4分子分裂生产自由的氟原子和分子团，使得形成 SiF是能量有利的。
半导体等制离子造刻工蚀艺基本基原础理
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
12
湿法腐蚀的缺点
在大规模集成电路制造中，湿法腐蚀正被干法刻蚀 所替代： （1）湿法腐蚀是各向同性，干法可以是各向异性 （2）干法腐蚀能达到高的分辨率，湿法腐蚀较差 （3）湿法腐蚀需大量的腐蚀性化学试剂，对人体 和环境有害 （4）湿法腐蚀需大量的化学试剂去冲洗腐蚀剂剩 余物，不经济
10%O2可获得最大的Si/SiO2刻蚀比
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
28
在CF4中加入少量H2， 可使CFx：F*的浓度比 增加。 从而使SiO2:Si 及Si3N4：Si的腐蚀速 率比增大
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
29
增加F/C比（加氧气），可以增加刻蚀速率 减少F/C比（加氢气），刻蚀过程倾向于形成高分子膜
大多数的等离子体抗蚀机，除了三极RIE外，都无法提供独立控制等离子 体参数的能力。导致轰击损伤的严重问题。ECR结合微波电源与静电场 来驱使电子沿磁场线作一定角频率的回旋。当此频率等于外加微波频率 时，电子能量与外加磁场产生共振耦合，造成大量的分解与电离。
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
36
其他高密度等离子体刻蚀机
终点控制
干法刻蚀必须配备一个用来探测刻蚀工艺结束点的监视器，即终点探
测系统。激光干涉度量法用来持续控制晶片表面的刻蚀速率与终止点。
在刻蚀过程中，从晶片表面反射的激光会来回振荡，这个振荡的发生是
因为刻蚀层界面的上界面与下界面的反射光的相位干涉。因此这一层材
料必须透光或半透光才能观测到振荡现象。振荡周期与薄膜厚度的变化
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
30
刻蚀方向性的增加
增加离子轰击（物理刻蚀分量）
DRIE
侧壁增加抑制物（inhibitor）
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
31
本节课主要内容
什么是图形转移技术？
光刻＋刻蚀
刻蚀的两个关键问题？
湿法腐蚀：
Si——HNA各向同性 ——KOH各向异性
选择性 S r1 r2
2. 过腐蚀最小（一般要求过腐蚀10％，以保证整片刻蚀完全）
3. 选择性好 4. 均匀性和重复性好
两类刻蚀方法：
5. 表面损伤小 6. 清洁、经济、安全
湿法刻蚀——化学溶液中进行 反应腐蚀，选择性好
干法刻蚀——气相化学腐蚀 （选择性好）或物理腐蚀（方向 性好），或二者兼而有之
半导体制造工艺基础
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
19
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
20
等离子体探测
大多数的等离子体工艺中发出的射线范围在红外光到紫外光之间，一 个简单的缝隙方法是利用光学发射光谱仪（OES）来测量这些发射光谱 的强度与波长的关系。利用观测到的光谱波峰与已知的发射光谱比较， 通过可以决定出中性或离子物质的存在。物质相对的密度，也可以通过 观察等离子体参数改变时光强度的改变而得到。这些由主要刻蚀剂或副 产物所引起的发射信号在刻蚀终点开始上升或下降。
质聚集状态。
固态
液态
气态
等离子体
由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样 物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物(蜡烛的火 焰就处于这种状态)。我们把物质的这种存在状态称为物质的第四态，即等 离子体(plasma)。因为电离过程中正离子和电子总是成对出现，所以等离 子体中正离子和电子的总数大致相等，总体来看为准电中性。
半导体制造工艺基础
第五章 刻蚀原理
18
刻蚀机制、等离子体探测与终点的控制
刻蚀机制
刻蚀工艺包括5个步骤： 1、刻蚀过程开始与等离子体刻蚀反应物的产生； 2、反应物通过扩散的方式穿过滞留气体层到达表面； 3、反应物被表面吸收； 4、通过化学反应产生挥发性化合物； 5、化合物离开表面回到等离子体气流中，接着被抽气泵抽出。