半导体制造技术

《半导体制造技术》-(美)Michael Ciuik Julian Serda著

韩郑生等译电子工业出版社《微电子制造科学原理与工程技术》(第二版)

–(美)StephenA.Camphell著

曾莹等译电子工业出版社微电子制造：圆片——生成氧化层

光刻：淀积电阻材料——形成电阻材料

淀积绝缘层——形成绝缘层

淀积绝缘层——形成绝缘层

薄膜淀积：溅射和蒸发（物理过程）

溅射——Ar+轰击含有淀积材料的靶

蒸发——对圆片涂敷

在圆片上部生长半导体薄层的过程称之为外延生长。

CMOS工艺流程

氧化工艺：

清洗液：RCH、SC-1、SC-2清洗体系以及Piranha清洗（硫酸、过氧化氢和水的混合物）

干法氧化工艺的工艺菜单

危险性：酸和碱（PH小于7为酸性，大于7为碱性）

有毒性：磷化氢和砷化氢

易燃性：酒精和丙铜

自然性：硅烷（在空气55℃（130ºF）温度不能够自燃的物质）HF侵蚀玻璃，只能用塑料容器存放和使用。

不相溶的化学物质

集成电路制造工艺：

N（P）型SiO2 光刻 B LPVCD （SiO2）光刻（引线孔）蒸发光刻

集成电路芯片生产，工艺复杂，工艺步骤高达300余步，同时使用多种化学试剂和特种气体。但总体来说生产工艺流程是使用硅抛光/外延大园片，在其清洗干净的表面上，通过氧化或CVD的方法形成阻挡或隔离层薄膜，由光刻技术形成掺杂孔或接触孔，然后采用离子注入或扩散的方法掺杂形成器件PN结，最后由溅射镀膜或CVD成膜的方法形成互联引线。

主要生产工序包括：清洗—氧化、扩散—CVD沉积—光刻—去胶—干法刻蚀—CMP抛光—湿法腐蚀—离子注入—溅射—检测—入库。

生产所需主要原材料包括硅片、光掩模、石英制品、大宗气体、烷类特种气体、化学试剂、光刻胶、显影剂等几大类，生产产生的污染物包括酸碱废水、含F-废水、CMP废水、酸碱性废气、有机废气、废液等。

大宗气体包括氮气、氧气、氢气、氩气、氦气等。

纯水

装设容量（m3/h）80

电阻率(MΩ·CM、25℃) 18.1

TOC(ppb) <2

细菌(个/100ml) <1

Si (ppb) <0.5

Na、K、Ca、Ni、Fe、Zn、Cu、Al <0.01

Cl(ppb) <0.05

SO4、NO3 (ppm) <0.1

PO4 (μm) <0.5

水温（℃）冷：23±2

水压（MPa）0.3±0.05（使用点）●冷却循环水

装设容量（m3/h）340

供水压力（MPa）0.80

供水温度（℃）16

回水温度（℃）21

供水水质电导率100μm/cm, PH 6.8~7.5 ●高纯氧气（纯化器出口）

纯度（%）99.9995

装设容量（m3/h）75

CO2含量(ppb) < 1

CO含量(ppb) < 1

H2O含量(ppb) < 1

N2 (100ppb) < 1 THC(100ppb) < 1

微粒(pcs/l)＞0.1μm< 1

使用压力（Mpa）0.5

●高纯氢气（纯化器出口）

纯度（%）99.9999 装设容量（m3/h）14 含O2量(ppb) < 1 CO2含量(ppb) < 1 CO含量(ppb) < 1 H2O含量(ppb) < 1 THC(100ppb) < 1 N2 (ppb) < 1

微粒(pcs/l)＞0.1μm< 1

使用压力（Mpa）0.5

●高纯氮气

纯度（%）99.9999 装设容量（m3/h）400

含O2量(ppb) < 1 CO2含量(ppb) < 1

CO含量(ppb) < 1

H2O含量(ppb) < 1

THC(100ppb) < 1

H2 (ppb) < 1

微粒(pcs/l)＞0.1μm< 1

使用压力（Mpa）0.6

●普通氮气

纯度（%）99.999

装设容量（含高纯氮）（m3/h）1275

含O2量(ppb) < 200

CO2含量(ppb) < 100

CO含量(ppb) < 100

H2O含量(ppb) < 100 THC(100ppb) < 100

H2 (ppb) < 100

微粒(pcs/l)＞0.1μm< 5

使用压力（Mpa）0.7

●压缩空气

露点（%）-70℃

装设容量（m3/h）1260

微粒(pcs/l)＞0.1μm< 0.35(0.24μm) 使用压力（Mpa）0.7

6.4.1.1局部排风

工艺生产过程中产生的局部废气包括一般排风、酸性废气、碱性废气与有机废气四类。

要求一般排风的工艺设备有：离子注入区的快速退火炉、溅射区的溅射台、清洗区的炉管干燥机及工夹具干燥机、光刻区的光刻机、氧化扩散区的氧化炉及扩散炉等。设备在生产过程中散发的高温及一般废气，采用接管方式，由排风机直接排至室外。排风机共4台（3用1备），设置在屋面上。排风机编号为FAB1-R-GEX-EF-01~04。

产生酸性废气的工艺设备有：离子注入区的注入机、清洗区的清洗机及腐蚀机、等离子去胶区的腐蚀机、光刻区的光刻机、CVD 区的LPCVD及CVD炉、氧化扩散区的退火炉及合金炉、干法刻蚀区的刻蚀机等。通过接管将废气经由洗涤塔水洗处理达标后排至大气。卧式横流式洗涤塔2套、排风机共3台（2用1备），均设置在屋面上。每套洗涤塔包括洗涤器、风机、循环水泵、风管出入口的风阀、监测仪器和及相关控制仪表等。排风机编号为FAB1-R-SEX-EF-01~03。

产生碱性废气的工艺设备有：清洗区的清洗机及腐蚀机等。通过接管将废气经由洗涤塔水洗处理达标后排至大气。卧式横流式洗涤塔1套、排风机共2台（1用1备），均设置在屋面上。洗涤塔配置同酸性废气洗涤塔。排风机编号为FAB1-R-AEX-EF-01、02。