晶圆制造工艺流程.docx

1、晶圆制造工艺流程晶圆制造工艺流程1、 表面冲洗2、 首次氧化3、 CVD(Chemical Vapor deposition) 法堆积一层 Si3N4 (Hot CVD 或 LPCVD) 。（1）常压 CVD (Normal Pressure CVD)（2）低压 CVD (Low Pressure CVD)（3）热 CVD (Hot CVD)/(thermal CVD)（4）电浆增强 CVD (Plasma Enhanced CVD)（ 5） MOCVD (Metal Organic? CVD) & 分子磊晶成长 (Molecular Beam Epitaxy)（6）外延生长法 (LPE)4、

2、 涂敷光刻胶（1）光刻胶的涂敷（2）预烘 (pre bake)（3）曝光（4）显影（5）后烘 (post bake)（6）腐化 (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办理8、 用热磷酸去除氮化硅层，混杂磷 (P+5) 离子，形成 N 型阱9、 退火办理，而后用 HF 去除 SiO2 层10、干法氧化法生成一层 SiO2 层，而后 LPCVD 堆积一层氮化硅11、利用光刻技术和离子刻蚀技术，保存下栅隔绝层上边的氮化硅层12、湿法氧化，生长未有氮化硅保

3、护的 SiO2 层，形成 PN 之间的隔绝区13、热磷酸去除氮化硅，而后用 HF 溶液去除栅隔绝层地点的 SiO2 ，并从头生成质量更好的 SiO2 薄膜 , 作为栅极氧化层。14、LPCVD 堆积多晶硅层，而后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极构造，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。用相同的方法，在 N 阱区，注入 B 离子形成 PMOS 的源漏极。16、利用 PECVD 堆积一层无混杂氧化层，保护元件，并进行退火办理。17、堆积混杂硼磷的氧化层18、溅镀第一层金属（ 1） 薄膜的堆积方法依据其用

4、途的不一样而不一样，厚度往常小于 1um 。（ 2） 真空蒸发法（ Evaporation Deposition ）（ 3） 溅镀（ Sputtering Deposition ）19、光刻技术定出 VIA 孔洞，堆积第二层金属，并刻蚀出连线构造。 而后，用 PECVD 法氧化层和氮化硅保护层。 20、光刻和离子刻蚀，定出 PAD 地点21、最后进行退火办理，以保证整个 Chip 的完好和连线的连结性?晶圆制造总的工艺流程芯片的制造过程可概分为晶圆办理工序 （ Wafer Fabrication）、晶圆针测工序 （ Wafer Probe）、构装工序（ Packaging）、测试工序（ Ini

5、tial Test and Final Test）等几个步骤。此中晶圆办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、晶圆办理工序：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），其办理程序往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合冲洗， 再在其表面进行氧化及化学气相堆积， 而后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等频频步骤，最后在晶圆上达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，一般状况下，为便于测试，提升效率，同一

6、片晶圆上制作同一品种、规格的产品；但也可依据需要制作几种不一样品种、规格的产品。在用针测（ Probe）仪对每个晶粒检测其电气特征，并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，切割成一颗颗独自的晶粒，再按其电气特征分类，装入不一样的托盘中，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结，以作为与外界电路板连结之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒防止遇到机械刮伤或高温损坏。到此才算制成了一块集成电路芯片（即我们在电脑里能够看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有很多插脚或引线的矩形小块）。4

7、、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别测试，前者是将封装后的芯片置于各样环境下测试其电气特征，如耗费功率、运转速度、耐压度等。经测试后的芯片，依其电气特征区分为不一样样级。而特别测试则是依据客户特别需求的技术参数，从邻近参数规格、品种中取出部分芯片，做有针对性的特意测试，看能否能知足客户的特别需求，以决定能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、型号及出厂日期等表记的标签并加以包装后即可出厂。而未经过测试的芯片则视其达到的参数状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所有，或特定地方去除至必需厚度的制程。蚀刻种类

8、 :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： Oxide etch and nitride etch半导体中一般介电质材质为什么 ?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 ;此中包括电子 ,正离子 ,负离子 ,中性分子 ,活性基及发散光子等 ,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-et

9、ching(蚀刻不足 )?答：系指被蚀刻资料，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：蚀刻过多造成基层被损坏何谓 Etch rate(蚀刻速率 )答：单位时间内可去除的蚀刻资料厚度或深度何谓 Seasoning(陈化办理 )答：是在蚀刻室的清净或改换部件后， 为要稳固制程条件， 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Wet bench dryer 功用为什么 ?答：将晶圆表面的水份去除列举当前 Wet bench dry 方法 :答： (1) Spin Dryer (2) Marangoni dry

10、 (3) IPA Vapor Dry何谓 Spin Dryer答：利用离心力将晶圆表面的水份去除何谓 Maragoni Dryer答：利用表面张力将晶圆表面的水份去除何谓 IPA Vapor Dryer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,使用何种丈量仪器 ?答： Tencor Surfscan测蚀刻速率时 ,使用何者量测仪器 ?答：膜厚计 ,丈量膜厚差值何谓 AEI答： After Etching Inspection 蚀刻后的检查AEI 目检 Wafer 须检查哪些项目 :答： (1) 正面颜色能否异样及刮伤 (2) 有无缺角及 Parti

11、cle (3)刻号能否正确金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应怎样办理 ?答：清机防备金属污染问题金属蚀刻机台 asher的功用为什么 ?答：去光阻及防备腐化金属蚀刻后为什么不行使用一般硫酸槽进行冲洗 ?答：由于金属线会溶于硫酸中Hot Plate 机台是什幺用途 ?答：烘烤Hot Plate 烘烤温度为什么 ?答： 90120 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 oxide vai/contact ETCH 主要使用气体 ?答： C4F8

12、, C5F8, C4F6硫酸槽的化学成份为 :答： H2SO4/H2O2AMP 槽的化学成份为 :答： NH4OH/H2O2/H2OUV curing 是什幺用途 ?答：利用 UV 光对光阻进行预办理以增强光阻的强度UV curing 用于何种层次 ?答：金属层何谓 EMO?答：机台紧迫开关EMO 作用为什么 ?答：当机台有危险发生之顾忌或已不行控制 ,可紧迫按下湿式蚀刻门上贴有那些警示标示 ?答： (1) 警示 .内部有严重危险 .禁止翻开此门 (2) 机械手臂危险 . 禁止翻开此门(3)化学药剂危险 . 禁止翻开此门遇化学溶液泄露时应怎样处理 ?答：禁止以手去测试漏出之液体 . 应以酸碱试

13、纸测试 . 并找寻泄露管路 .遇 IPA 槽着火时应怎样处理 ?答：立刻封闭 IPA 输送管路并以机台之灭火器灭火及通知紧迫应变小组BOE 槽之主成份为什么 ?答： HF(氢氟酸 )与 NH4F( 氟化铵 ).BOE 为那三个英文字缩写 ?答： Buffered Oxide Etcher 。有毒气体之阀柜 (VMB) 功用为什么 ?答：当有毒气体外泄时可利用抽气装置抽走 ,并防备有毒气体漏出电浆的频次一般 MHz, 为什么不用其余频次 ?答：为防止影响通信质量 ,当前只开放特定频次 ,作为产生电浆之用 ,如380420KHz ,等何谓 ESC(electrical static chuck)答

14、：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： O2Asher 机台进行蚀刻最重点之参数为什么 ?答：温度简述 TURBO PUMP 原理答：利用涡轮原理 ,可将压力抽至 10-6TORR热互换器 (HEAT EXCHANGER) 之功用为什么？答：将热能经由介媒传输 ,以达到温度控制之目地简述 BACKSIDE HELIUM COOLING 之原理？答：藉由氦气之优秀之热传导特征 ,能将芯片上之温度平均化ORIENTER 之用途为什么？答：找寻 notch 边 ,使芯片进反响腔的地点都固定 ,可追踪问题简述 EPD 之功用答：侦测蚀

15、刻终点 ;End point detector 利用波长侦测蚀刻终点何谓 MFC？答： mass flow controler 气体流量控制器 ;用于控制 反响气体的流量GDP 为什么 ?答：气体分派盘 (gas distribution plate)GDP 有何作用？答：平均地将气体散布于芯片上方何谓 isotropic etch?答：等向性蚀刻 ;侧壁侧向蚀刻的机率均等何谓 anisotropic etch?答：非等向性蚀刻 ;侧壁侧向蚀刻的机率少何谓 etch 选择比 ?答：不一样材质之蚀刻率比值何谓 AEI CD?答：蚀刻后特定图形尺寸之大小何谓 CD bias?答：蚀刻 CD 减蚀刻

16、前黄光 CD简述何谓田口式实验计划法 ?,特点尺寸(Critical Dimension)答：利用混淆变因安排辅以统计概括剖析何谓反射功率 ?答：蚀刻过程中 ,所施予之功率其实不会完好地被反响腔内接收端所接受 ,会有部份值反射掉 ,此反射之量 ,称为反射功率Load Lock 之功能为什么 ?答：Wafers 经由 loadlock 后再出入反响腔 ,保证反响腔保持在真空下不受粉尘及湿度的影响 .厂务供气系统中何谓 Bulk Gas ?答： Bulk Gas 为大气中广泛存在之制程气体 , 如 N2, O2, Ar 等.厂务供气系统中何谓 Inert Gas?答： Inert Gas 为一些特

17、别无激烈毒性的气体 , 如 NH3, CF4, CHF3, SF6 等.厂务供气系统中何谓 Toxic Gas ?答： Toxic Gas 为拥有激烈危害人体的毒性气体 , 如 SiH4, Cl2, BCl3 等.机台维修时 ,异样通告排及机台控制权应怎样办理 ?答：将通告牌切至异样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什么功用 ?答：传导热Etch 之废气有经何种方式办理 ?答：利用水循环将废气溶解以后排放至废酸槽何谓 RPM?答：即 Remote Power Module,系统总电源箱 .火灾异样办理程序答： (1) 立刻警示四周人员 . (2) 试试 3 秒钟灭火 . (

18、3) 按下 EMO 停止机台 . (4) 封闭 VMB Valve 并通知厂务 . (5) 撤退 .一氧化碳 (CO)侦测器警报异样办理程序答： (1) 警示四周人员 . (2) 按 Pause 键,暂止 Run 货. (3) 立刻封闭 VMB 阀,并通知厂务 . (4) 进行测漏 .高压电击异样办理程序答： (1) 确认安全无虑下 ,按 EMO 键(2) 确认受伤原由 (误触电源 ,漏水等 )(3) 办理受伤人员T/C (传递 Transfer Chamber) 之功能为什么 ?答：供给一个真空环境 , 以利机器手臂在反响腔与晶舟间传递 Wafer,节俭时间 .机台 PM 时需佩戴面具否答：

19、是 ,防毒面具机台阻滞时间过久 run 货前需做何动作答： Seasoning(陈化办理 )何谓 Seasoning(陈化办理 )答：是在蚀刻室的清净或改换部件后， 为要稳固制程条件， 使用仿真（ dummy）晶圆进行数次的蚀刻循环。何谓平时测机答：机台平时检点项目 , 以确认机台状况正常何谓 WAC (Waferless Auto Clean)答：无 wafer 自动干蚀刻清机何谓 Dry Clean答：干蚀刻清机平时测机量测 etch rate之目的安在 ?答：由于要蚀刻到多少厚度的 film, 此中一个重要参数就是蚀刻率操作酸碱溶液时 ,应怎样做好安全举措 ?答：(1) 穿着防酸碱手套围

20、裙安全眼镜或护目镜 (2) 操作区备有清水与水管以备时时之需 (3) 操作区备有吸酸棉及隔绝带怎样让 chamber 达到设定的温度 ?答：使用 heater 和 chillerChiller 之功能为什么 ?答：用以帮助稳固 chamber 温度怎样在 chamber 成立真空 ?答： (1) 第一确定 chamber parts组装完好 (2) 以 dry pump 作第一阶段的真空建立 (3) 当圧力抵达 100mT寺再以 turbo pump 抽真空至 1mT 以下真空计的功能为什么 ?答：侦测 chamber 的压力 ,保证 wafer 在必定的压力下 processTransfer

21、 module 之 robot 功用为什么 ?答：将 wafer 传进 chamber 与传出 chamber 之用何谓 MTBC? (mean time between clean)答：前一次 wet clean 到此次 wet clean 所经过的时间RF Generator 能否需要按期查验 ?答：是需要按期校验 ;若未校订功率有可能会变化 ;这样将影响电浆的构成为什么需要对 etch chamber温度做监控 ?答：由于温度会影响制程条件 ;如 etching rate/平均度为什么需要注意 dry pump exhaust presure (pump 出口端的气压 )?答：由于气压若

22、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 货物质为什么要做漏率测试 ? (Leak rate )答： (1) 在 PM 后 PUMP Down 12 小时后 ;为保证 chamber Run 货时 ,无大气进入 chambe 影响 chamber GAS 成份 (2) 在平时测试时 ,为保证 chamber 内来自傲气的泄露源 ,故需测漏机台发生 Alarm 时应怎样办理 ?答： (1) 若为火警 ,立刻圧下 EMO( 紧迫按钮 ),并灭火且通知有关人员与主管 (2) 假如一般异样 ,请先检查 alarm 讯息再判断异样原由 ,

23、从而解决问题 ,若未能办理应立刻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 /有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) transfer module (3) Chamber process module (4) 真空系统 (5) GAS system (6) RF system在半导体程制中 ,湿制程 (wet processing)分那二大頪 ?答： (1) 晶圆洗净 (wafer cleaning) (2) 湿蚀刻 (wet etching).晶圆洗净 (w

24、afer cleaning)的设施有那几种 ?答： (1) Batch type(immersion type): a) carrier type b)Cassetteless type (2) Single wafer type(spray type)晶圆洗净 (wafer cleaning)的目的为什么 ?答：去除金属杂质 ,有机物污染及微尘 .半导体系程有那些污染源 ?答： (1) 微粒子 (2) 金属 (3) 有机物 (4) 微粗拙 (5) 天生的氧化物RCA 冲洗制程目的为什么 ?答：于微影照像后 ,去除光阻 ,冲洗晶圆 ,并做到酸碱中和 ,使晶圆可进行下一个制程 .洗净溶液 APM

25、(SC-1)- NH4OH:H2O2:H2O 的目的为什么 ?答：去除微粒子及有机物洗净溶液 SPM- H2SO4:H2O2:H2O 的目的为什么 ?答：去除有机物洗净溶液 HPM(SC-2)- HCL:H2O2:H2O 的目的为什么 ?答：去除金属洗净溶液 DHF- HF:H2O(1:1001:500) 的目的为什么 ?答：去除自然氧化膜及金属洗净溶液 FPM- HF:H2O2:H2O 的目的为什么 ?答：去除自然氧化膜及金属洗净溶液 BHF(BOE)- HF:NH4F 的目的为什么 ?答：氧化膜湿式蚀刻洗净溶液 热磷酸 - H3PO4 的目的为什么 ?答：氮化膜湿式蚀刻微米逻辑组件有那五种

26、标准冲洗方法 ?答： (1) 扩散前冲洗 (2) 蚀刻后冲洗 (3) 植入后冲洗 (4) 堆积前洗清 (5) CMP 后冲洗超音波洗刷 (ultrasonic scrubbing)目的为什么 ?答：去除不溶性的微粒子污染何谓晶圆盒 (POD)冲洗 ?答：利用去离子水和界面活性剂 (surfactant),除掉晶圆盒表面的污染 .高压喷洒 (high pressure spray)或洗刷去微粒子在那些制程以后 ?答： (1) 锯晶圆 (wafer saw) (2) 晶圆磨薄 (wafer lapping) (3) 晶圆抛光 (waferpolishing) (4) 化学机械研磨晶圆湿洗净设施有那几种 ?答： (1) 多槽全自动洗净设施 (2) 单槽冲洗设施 (3) 单晶圆冲洗设施 .单槽冲洗设施的长处 ?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) 设施调整弹性度高 .单槽冲洗设施的弊端 ?答： (1) 产能较低 . (2) 晶圆间仍有相互污染单晶圆冲洗设施将来有那些须要打破的地方 ?答：产能低与设施成熟度