晶圆制造工艺-etch

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1、晶圆制造工艺流程1、表面清洗2、初次氧化3、C VD(Chemical Vapor deposition) 法 沉 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、涂敷光

2、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

3、 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、L PCVD 沉 积 多 晶 硅 层 ， 然 后 涂 敷 光 阻 进 行 光 刻 ， 以 及 等 离

4、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、濺镀第一层金属（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（Evaporation Deposition ）（3）溅镀（Sputtering Deposition

5、）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（ Initial Test and Final Test）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

6、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 ，

7、 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

8、 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

9、 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

10、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：p oly,oxide, metal 何谓 dielectric 蚀 刻 (介电质蚀刻) ? 答：O xide etch and nitride etch 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

11、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

12、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 （d ummy）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 功用为何? 答 ： 将 晶 圆 表 面 的 水 份 去 除 列举目前 Wet bench dry 方法: 答：( 1) Spin Dryer (2) Marangoni dry

13、 (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 测 量 仪 器 ? 答：T encor Surfscan 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：A fter Etching

14、 Inspection 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

15、 什 幺 用 途 ? 答：烘烤 Hot Plate 烘 烤 温 度 为 何 ? 答：90120 度 C 何种气体为 Poly ETCH 主要使用气体? 答：C l2, HBr, HCl 用于 Al 金 属 蚀 刻 的 主 要 气 体 为 答：C l2, BCl3 用于 W 金属蚀刻的主要气体为 答：S F6 何种气体为 oxide vai/contact ETCH 主 要 使 用 气 体 ? 答：C 4F8, C5F8, C4F6 硫 酸 槽 的 化 学 成 份 为 : 答：H 2SO4/H2O2 AMP 槽 的 化 学 成 份 为 : 答：N H4OH/H2O2/H2O UV curing

16、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