晶圆制造工艺E T C H 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]晶圆制造工艺流程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(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M F C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?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。