晶圆制造工艺流程.docx
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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(ChemicalVapordeposition)法堆积一层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(MetalOrganic?
?
CVD)&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途的不一样而不一样,厚度往常小于1um。
(2)真空蒸发法(EvaporationDeposition)
(3)溅镀(SputteringDeposition)
19、光刻技术定出VIA孔洞,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(WaferFabrication)、晶圆针测工序(WaferProbe)、构装工序(Packaging)、测试工序(InitialTestandFinalTest)等几个步
骤。
此中晶圆办理工序和晶圆针测工序为前段(
FrontEnd)工序,而构装工序、测
试工序为后段(
BackEnd)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、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:
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-etching(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Etchrate(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
Wetbenchdryer功用为什么?
答:
将晶圆表面的水份去除
列举当前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,使用何种丈量仪器?
答:
TencorSurfscan
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:
AfterEtchingInspection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Particle(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
"HotPlate"机台是什幺用途?
答:
烘烤
HotPlate烘烤温度为什么?
答:
90~120度C
何种气体为PolyETCH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光对光阻进行预办理以增强光阻的强度
"UVcuring"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:
BufferedOxideEtcher。
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
380~420KHz,,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机台进行蚀刻最重点之参数为什么?
答:
温度
简述TURBOPUMP原理
答:
利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR
热互换器(HEATEXCHANGER)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BACKSIDEHELIUMCOOLING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;用于控制反响气体的流量
GDP为什么?
答:
气体分派盘(gasdistributionplate)
GDP有何作用?
答:
平均地将气体散布于芯片上方
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:
不一样材质之蚀刻率比值
何谓AEICD?
答:
蚀刻后特定图形尺寸之大小
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?
特点尺寸
(CriticalDimension)
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
LoadLock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BulkGas?
答:
BulkGas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InertGas?
答:
InertGas为一些特别无激烈毒性的气体,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RemotePowerModule,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.(3)按下EMO停止机台.(4)封闭VMBValve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TransferChamber)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:
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(WaferlessAutoClean)
答:
无wafer自动干蚀刻清机
何谓DryClean
答:
干蚀刻清机
平时测机量测etchrate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chiller
Chiller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chamberparts组装完好
(2)以drypump作第一阶段的真空建
立(3)当圧力抵达100mTD寺再以turbopump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process
Transfermodule之robot功用为什么?
答:
将wafer传进chamber与传出chamber之用
何谓MTBC?
(meantimebetweenclean)
答:
前一次wetclean到此次wetclean所经过的时间
RFGenerator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etchchamber温度做监控?
答:
由于温度会影响制程条件;如etchingrate/平均度
为什么需要注意drypumpexhaustpresure(pump出口端的气压)?
答:
由于气压若太大会造成pump负荷过大;造成pump跳掉,影响chamber的压力,直接影响到run货物质
为什么要做漏率测试?
(Leakrate)
答:
(1)在PM后PUMPDown1~2小时后;为保证chamberRun货时,无大气进
入chambe影响chamberGAS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,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)transfermodule(3)Chamberprocessmodule(4)真空
系统(5)GASsystem(6)RFsystem
在半导体程制中,湿制程(wetprocessing)分那二大頪?
答:
(1)晶圆洗净(wafercleaning)
(2)湿蚀刻(wetetching).
晶圆洗净(wafercleaning)的设施有那几种?
答:
(1)Batchtype(immersiontype):
a)carriertypeb)Cassettelesstype
(2)Singlewafertype(spraytype)
晶圆洗净(wafercleaning)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(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:
100~1:
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(ultrasonicscrubbing)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(highpressurespray)或洗刷去微粒子在那些制程以后?
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