晶圆制造工艺.docx
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晶圆制造工艺
晶圆制造工艺(总10页)
1、表面清洗
2、初次氧化
3、CVD(ChemicalVapordeposition)法沉积一层Si3N4(HotCVD或LPCVD)
。
(1)常压CVD(NormalPressureCVD)
(2)低压CVD(LowPressureCVD)
(3)热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)
(4)电浆增强CVD(PlasmaEnhancedCVD)
(5)MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成长(MolecularBeamEpitaxy)
(6)外延生长法?
(LPE)
4、涂敷光刻胶?
(1)光刻胶的涂敷?
(2)预烘(prebake)
(3)曝光
(4)显影
(5)后烘(postbake)
(6)腐蚀(etching)
(7)光刻胶的去除
5、此处用干法氧化法将氮化硅去除
6?
、离子布植将硼离子(B+3)
透过SiO2?
膜注入衬底,形成P?
型阱
7、去除光刻胶,放高温炉中进行退火处理
8、用热磷酸去除氮化硅层,掺杂磷(P+5)
离子,形成N?
型阱
9、退火处理,然后用HF?
去除SiO2?
层
10、干法氧化法生成一层SiO2?
层,然后LPCVD?
沉积一层氮化硅
11、利用光刻技术和离子刻蚀技术,保留下栅隔离层上面的氮化硅层
12、湿法氧化,生长未有氮化硅保护的SiO2?
层,形成PN?
之间的隔离区
13、热磷酸去除氮化硅,然后用HF溶液去除栅隔离层位置的SiO2,并重新生成品质更好的SiO2薄膜,作为栅极氧化层。
14、LPCVD?
沉积多晶硅层,然后涂敷光阻进行光刻,以及等离子蚀刻技术,栅极结构,并氧化生成SiO2?
保护层。
15、表面涂敷光阻,去除P?
阱区的光阻,注入砷(As)
离子,形成NMOS?
的源漏极。
用同样的方法,在N?
阱区,注入B?
离子形成PMOS?
的源漏极。
16、利用PECVD?
沉积一层无掺杂氧化层,保护元件,并进行退火处理。
17、沉积掺杂硼磷的氧化层
18、溅镀第一层金属
(1)薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同,厚度通常小于1um?
。
(2)真空蒸发法(EvaporationDeposition)
(3)溅镀(SputteringDeposition)
19、光刻技术定出?
VIA?
孔洞,沉积第二层金属,并刻蚀出连线结构。
然后,用PECVD?
法氧化层和氮化硅保护层。
20、光刻和离子刻蚀,定出PAD?
位置?
21、最后进行退火处理,以保证整个Chip?
的完整和连线的连接性?
晶圆制造总的工艺流程
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(Wafer?
Fabrication)、晶圆针测工序(Wafer?
Probe)、构装工序(Packaging)、测试工序(InitialTestandFinalTest)等几个步骤。
其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(Front?
End)工序,而构装工序、测试工序为后段(Back?
End)工序。
1、晶圆处理工序:
本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关,但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。
2、晶圆针测工序:
经过上道工序后,晶圆上就形成了一个个的小格,即晶粒,一般情况下,为便于测试,提高效率,同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品;但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。
在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,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,装入不同的托盘中,不合格的晶粒则舍弃。
3、构装工序:
就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接,以作为与外界电路板连接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死。
其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。
到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以看到的那些黑色或
褐色,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。
4、测试工序:
芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为一般测试和特殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如消耗功率、运行速度、耐压度等。
经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。
而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数,从相近参数规格、品种中拿出部分芯片,做有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求,以决定是否须为客户设计专用芯片。
经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。
而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品
ETCH?
何谓蚀刻(Etch)
答:
将形成在晶圆表面上的薄膜全部,或特定处所去除至必要厚度的制程。
蚀刻种类:
答:
(1)
干蚀刻
(2)
湿蚀刻?
蚀刻对象依薄膜种类可分为:
答:
poly,oxide,metal
何谓dielectric?
蚀刻(介电质蚀刻)
答:
Oxideetchandnitrideetch
半导体中一般介电质材质为何
答:
氧化硅/氮化硅?
何谓湿式蚀刻
答:
利用液相的酸液或溶剂将不要的薄膜去除
何谓电浆Plasma?
答:
电浆是物质的第四状态带有正,负电荷及中性粒子之总和;其中包含电子正离子,负离子,中性分子,活性基及发光子等,产生电浆的方法可使用高温或高电压.
何谓干式蚀刻
答:
利用plasma将不要的薄膜去除
何谓Under-etching(蚀刻不足)
答:
系指被蚀刻材料,在被蚀刻途中停止造成应被去除的薄膜仍有残留
何谓Over-etching(过蚀刻)
答:
蚀刻过多造成底层被破坏
何谓Etch?
rate(蚀刻速率)
答:
单位时间内可去除的蚀刻材料厚度或深度
何谓Seasoning(陈化处理)
答:
是在蚀刻室的清净或更换零件后,为要稳定制程条件,使用仿真(dummy)晶圆进行数次的蚀刻循环。
Asher的主要用途?
答:
光阻去除?
Wetbenchdryer功用为何
答:
将晶圆表面的水份去除
列举目前Wetbenchdry方法:
答:
(1)SpinDryer
(2)Marangonidry(3)IPAVaporDry
何谓SpinDryer
答:
利用离心力将晶圆表面的水份去除
何谓MaragoniDryer
答:
利用表面张力将晶圆表面的水份去除
何谓IPAVaporDryer
答:
利用IPA(异丙醇)和水共溶原理将晶圆表面的水份去除
测Particle时,使用何种测量仪器
答:
TencorSurfscan
测蚀刻速率时,使用何者量测仪器
答:
膜厚计,测量膜厚差值
何谓AEI?
答:
AfterEtchingInspection蚀刻后的检查
AEI目检Wafer须检查哪些项目:
答:
(1)
正面颜色是否异常及刮伤
(2)
有无缺角及Particle(
3)刻号是否正确
金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应如何处理
答:
清机防止金属污染问题
金属蚀刻机台asher的功用为何
答:
去光阻及防止腐蚀
金属蚀刻后为何不可使用一般硫酸槽进行清洗
答:
因为金属线会溶于硫酸中
"Hot?
Plate"机台是什幺用途
答:
烘烤?
HotPlate烘烤温度为何
答:
90~120?
度C?
何种气体为Poly?
ETCH主要使用气体
答:
Cl2,HBr,HCl
用于Al?
金属蚀刻的主要气体为
答:
Cl2,BCl3
用于W金属蚀刻的主要气体为?
答:
SF6?
何种气体为oxidevai/contactETCH主要使用气体
答:
C4F8,C5F8,C4F6
硫酸槽的化学成份为:
答:
H2SO4/H2O2?
AMP槽的化学成份为:
答:
NH4OH/H2O2/H2O?
UVcuring是什幺用途
答:
利用UV光对光阻进行预处理以加强光阻的强度
"UV?
curing"用于何种层次
答:
金属层?
何谓EMO?
答:
机台紧急开关
EMO作用为何
答:
当机台有危险发生之顾虑或已不可控制,可紧急按下?
湿式蚀刻门上贴有那些警示标示
答:
(1)
警告.内部有严重危险.严禁打开此门
(2)
机械手臂危险.
严禁打开此门(3)
化学药剂危险严禁打开此门
遇化学溶液泄漏时应如何处置
答:
严禁以手去测试漏出之液体应以酸碱试纸测试.
并寻找泄漏管路.
遇IPA?
槽着火时应如何处置
答:
立即关闭IPA?
输送管路并以机台之灭火器灭火及通知紧急应变小组
BOE槽之主成份为何
答:
HF(氢氟酸)与NH4F(氟化铵).
BOE为那三个英文字缩写
答:
BufferedOxideEtcher。
有毒气体之阀柜(VMB)功用为何
答:
当有毒气体外泄时可利用抽气装置抽走,并防止有毒气体漏出
电浆的频率一般13.56?
MHz,为何不用其它频率
答:
为避免影响通讯品质,目前只开放特定频率,作为产生电浆之用,如380~420KHz,
13.56MHz,2.54GHz等?
何谓ESC(electricalstaticchuck)
答:
利用静电吸附的原理,
将Wafer?
固定在极板(Substrate)
上?
Asher主要气体为?
答:
O2?
Asher机台进行蚀刻最关键之参数为何
答:
温度
简述TURBOPUMP原理?
答:
利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR?
热交换器(HEAT?
EXCHANGER)之功用为何?
答:
将热能经由介媒传输,以达到温度控制之目地
简述BACKSIDEHELIUMCOOLING之原理?
答:
藉由氦气之良好之热传导特性,能将芯片上之温度均匀化
ORIENTER?
之用途为何?
答:
搜寻notch边使芯片进反应腔的位置都固定可追踪问题?
简述EPD之功用
答:
侦测蚀刻终点Endpointdetector利用波长侦测蚀刻终点
何谓MFC
答:
massflowcontroler气体流量控制器;用于控制反应气体的流量
GDP?
为何
答:
气体分配盘(gasdistributionplate)
GDP?
有何作用?
答:
均匀地将气体分布于芯片上方
何谓isotropicetch
答:
等向性蚀刻侧壁侧向蚀刻的机率均等
何谓anisotropicetch
答:
非等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率少
何谓etch?
选择比
答:
不同材质之蚀刻率比值
何谓AEICD
答:
蚀刻后特定图形尺寸之大小,特征尺寸(CriticalDimension)
何谓CDbias
答:
蚀刻CD减蚀刻前黄光CD?
简述何谓田口式实验计划法
答:
利用混合变因安排辅以统计归纳分析
何谓反射功率
答:
蚀刻过程中,所施予之功率并不会完全地被反应腔内接收端所接受,会有部份值反射掉,此反射之量,称为反射功率
LoadLock之功能为何
答:
Wafers经由loadlock后再进出反应腔,确保反应腔维持在真空下不受粉尘及湿度的影响?
厂务供气系统中何谓BulkGas
答:
BulkGas为大气中普遍存在之制程气体如N2,O2,Ar等?
厂务供气系统中何谓InertGas
答:
InertGas为一些特殊无强烈毒性的气体,
如NH3,CF4,CHF3,SF6等?
厂务供气系统中何谓ToxicGas
答:
ToxicGas为具有强烈危害人体的毒性气体,
如SiH4,Cl2,BCl3等?
机台维修时异常告示排及机台控制权应如何处理
答:
将告示牌切至异常且将机台控制权移至维修区以防有人误动作
冷却器的冷却液为何功用
答:
传导热
Etch之废气有经何种方式处理
答:
利用水循环将废气溶解之后排放至废酸槽
何谓RPM?
答:
即RemotePowerModule,系统总电源箱.
火灾异常处理程序
答:
(1)
立即警告周围人员.
(2)尝试3?
秒钟灭火.(3)按下EMO停止机台.(4)关闭VMBValve并通知厂务
.(5)撤离.
一氧化碳(CO)侦测器警报异常处理程序
答:
(1)
警告周围人员.
(2)按Pause?
键,暂止Run?
货.(3)立即关闭VMB?
阀,并通知厂务.(4)进行测漏
高压电击异常处理程序
答:
(1)
确认安全无虑下,按EMO键
(2)
确认受伤原因(误触电源漏水等)(3)
处理受伤人员
T/C(传送TransferChamber)之功能为何
答:
提供一个真空环境,
以利机器手臂在反应腔与晶舟间传送Wafer,节省时间?
机台PM时需佩带面具否
答:
是,防毒面具?
机台停滞时间过久run货前需做何动作?
答:
Seasoning(陈化处理)
何谓Seasoning(陈化处理)
答:
是在蚀刻室的清净或更换零件后,为要稳定制程条件,使用仿真(dummy)晶圆进行数次的蚀刻循环。
何谓日常测机?
答:
机台日常检点项目,
以确认机台状况正常
何谓WAC(WaferlessAutoClean)
答:
无wafer自动干蚀刻清机
何谓DryClean
答:
干蚀刻清机?
日常测机量测etch?
rate之目的何在
答:
因为要蚀刻到多少厚度的film,其中一个重要参数就是蚀刻率
操作酸碱溶液时,应如何做好安全措施
答:
(1)穿戴防酸碱手套围裙安全眼镜或护目镜
(2)
操作区备有清水与水管以备不时之需
(3)操作区备有吸酸棉及隔离带
如何让chamber达到设定的温度
答:
使用heater和chiller?
Chiller之功能为何
答:
用以帮助稳定chamber温度?
如何在chamber建立真空
答:
(1)
首先确立chamber?
parts组装完整
(2)
以dry?
pump作第一阶段的真空建立(3)
当圧力到达100mTD寺再以turbopump抽真空至1mT以下?
真空计的功能为何
答:
侦测chamber的压力,确保wafer在一定的压力下process?
Transfermodule之robot?
功用为何
答:
将wafer?
传进chamber与传出chamber之用?
何谓MTBC(meantimebetweenclean)
答:
上一次wetclean到这次wetclean所经过的时间
RFGenerator是否需要定期检验
答:
是需要定期校验;若未校正功率有可能会变化;如此将影响电浆的组成
为何需要对etch?
chamber温度做监控
答:
因为温度会影响制程条件;如etching?
rate/均匀度
为何需要注意drypumpexhaustpresure(pump出口端的气压)
答:
因为气压若太大会造成pump?
负荷过大;造成pump?
跳掉,影响chamber的压力,直接影响到run货品质
为何要做漏率测试(Leakrate)
答:
(1)
在PM后PUMPDown1~2小时后;为确保chamberRun货时无大气进入chambe?
影响chamberGAS成份
(2)
在日常测试时,为确保chamber?
内来自大气的泄漏源,故需测漏?
机台发生Alarm时应如何处理
答:
(1)
若为火警,立即圧下EMO(紧急按钮),并灭火且通知相关人员与主管
(2)
若是一般异常,请先检查alarm?
讯息再判定异常原因,而解决问题若未能处理应立即通知主要负责人
蚀刻机台废气排放分为那几类
答:
一般无毒性废气/毒酸性废气排放
蚀刻机台使用的电源为多少伏特(v)
答:
208V?
三相干式
蚀刻机台分为那几个部份
答:
(1)Load/Unload端
(2)transfermodule(3)Chamberprocessmodule(4)真空系统(5)GASsystem(6)RFsystem
在半导体程制中,湿制程(wet?
processing)分那二大頪
答:
(1)
晶圆洗净(wafercleaning)
(2)湿蚀刻(wetetching).
晶圆洗净(wafer?
cleaning)的设备有那几种
答:
(1)Batchtype(immersiontype):
a)carriertypeb)Cassettelesstype
(2)Singlewafertype(spraytype)
晶圆洗净(wafer?
cleaning)的目的为何
答:
去除金属杂质,有机物污染及微尘
半导体制程有那些污染源
答:
(1)
微粒子
(2)
金属(3)
有机物(4)
微粗糙(5)
天生的氧化物?
RCA清洗制程目的为何
答:
于微影照像后,去除光阻,清洗晶圆,并做到酸碱中和,使晶圆可进行下一个制程.
洗净溶液APM(SC-1)-->?
NH4OH:
H2O2:
H2O的目的为何
答:
去除微粒子及有机物
洗净溶液SPM-->?
H2SO4:
H2O2:
H2O的目的为何
答:
去除有机物?
洗净溶液HPM(SC-2)-->?
HCL:
H2O2:
H2O的目的为何
答:
去除金属?
洗净溶液DHF-->?
HF:
H2O(1:
100~1:
500)的目的为何
答:
去除自然氧化膜及金属
洗净溶液FPM-->?
HF:
H2O2:
H2O的目的为何
答:
去除自然氧化膜及金属
洗净溶液BHF(BOE)-->?
HF:
NH4F的目的为何
答:
氧化膜湿式蚀刻
洗净溶液热磷酸-->?
H3PO4的目的为何
答:
氮化膜湿式蚀刻
0.25微米逻辑组件有那五种标准清洗方法
答:
(1)
扩散前清洗
(2)
蚀刻后清洗(3)
植入后清洗(4)
沉积前洗清(5)
CMP后清洗?
超音波刷洗(ultrasonic?
scrubbing)目的为何
答:
去除不溶性的微粒子污染
何谓晶圆盒(POD)清洗
答:
利用去离子水和界面活性剂(surfactant),除去晶圆盒表面的污染
高压喷洒(highpressurespray)或刷洗去微粒子在那些制程之后
答:
(1)
锯晶圆(wafersaw)
(2)晶圆磨薄(waferlapping)(3)晶圆抛光(wafer?
polishing)(4)化学机械研磨
晶圆湿洗净设备有那几种
答:
(1)
多槽全自动洗净设备
(2)
单槽清洗设备(3)
单晶圆清洗设备
单槽清洗设备的优点
答:
(1)
较佳的环境制程与微粒控制能力
(2)化学品与纯水用量少.(3)设备调整弹性度高?
单槽清洗设备的缺点
答:
(1)
产能较低.
(2)晶圆间仍有互相污染
单晶圆清洗设备未来有那些须要突破的地方
答:
产能低与设备成熟度
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