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1、第一章：Wafer制程的概要1.1 Wafer制程的基本工程1.2 photo工程1.3 蚀刻工程1.4 膜形成工程1.5 不纯物导入工程1.6 清洁工程Wafer制程，是在高纯度的silicon wafer的上面，累 加薄膜的电路元素和配线，制成memory&logic等复杂 构造的半导体结构。Wafer制程，是以photo工程为中心，以及膜形成、不纯物导 入、清洁和蚀刻工程反复操作来制成半导体结构。在每个工程 中，由于dust而引起的pattern不良的结构不同，让我们按顺序来 看吧！Photo工程，简单地说就 是制作光刻图案的工程。 由光刻胶涂布、曝光、显 像工序来形成光刻图案。首先，是
2、在silicon wafer的上面涂布一层称为photo regist 的感光性高分子膜。然后利用和照片同样的方法透过光罩 来进行曝光。显像后，就形成了电路光刻图案。曝光的时候，如果在wafer上面有dust的话，那 么光线被遮挡，就不能形成正确的图案。如果光罩上面有dust的话，那么事态就更加严重了。 因为光罩的电路图案在wafer上面一边移动一边将dust的 图案也copy到了每一个chip上面。蚀刻工程，就是将薄 膜中不需要的部分除 去，在wafer上面形成 电路 图案。以regist图案为基准，除去底衬薄膜的不需要的部分 。然后，再将上面的regist除去，在wafer上面形成电路 图
3、案。此时，如果wafer上面有dust的话，就会引起 蚀刻不良，短路和断线等等pattern不良。膜形成工程，是指通过化学反应或物理堆积，在wafer 的表面形成绝缘膜或导电膜等的薄膜。膜的厚度非常薄， 只有数纳米，相当于几十个原子重叠的厚度。在wafer的表面形成薄膜的方法分为热反应、CVD（化 学气相沉淀）、PVD（物理气相沉淀），涂布四种。所谓热反应，是指将wafer在高温的氧气或者氮气 中加热，使硅和氧气或氮气发生反应，形成氧化膜 或者氮化膜的方法。是指使化合物气体 发生化学反应，制作薄膜的 方法。分为高温反应的方法 和使用等离子的方法。比如 ，制作出如左图所列的绝缘 膜和导电膜。在半
4、导体制造制程中 ，一般用于制作配线用的金 属膜。在真空中，撞击膜的 原始材料（这里称为掩膜板 ），溅击出原子，堆积到 wafer上面。旋转regist、polyamide,SOG等高粘度的液体，涂布 之后，进行热处理，形成薄膜。膜形成过程中，如果有dust的话，就不能形成均匀 的薄膜了，因此就会造成断线等pattern不良。还有， 如果导电膜与导电膜之间夹杂dust的话，就会引起接 触不良。在氧化膜或者绝缘膜的形成前后，如果wafer 上面有dust的话，就会引起特性不良。再有，如果小的dust残留在底层，那么它有可能 成长到上一层而变大。比如说上图中，氧化膜上面 附着了dust，其上生长一层
5、铝，然后再重叠一层绝 缘膜，此时dust就变成了很大的鼓包。会造成和上 一层的短路，或者和邻近的配线的短路。不纯物导入工程，是指在 silicon wafer上面添加不纯 物原子，形成不纯物层。为 了控制半导体结构的电子性 质，要正确地控制不纯物导 入的量以及位置就需要高度 的技术。在wafer上面添加 不纯物的方法分为热扩散法 和离子注入法两种。热扩散，是指将不纯物蒸汽在silicon中进行热扩散 ，形成不纯物层。一般，需要长时间的高温加热。离子注入是指将被数十到数 百伏的电流加速后的离子注入 到wafer上面。注入大量的离子 ，就需要大型的电流装置。离 子注入也需要进行高温热处理 ，使注入
6、的离子电子活性化。如果wafer上面有dust的话，那么那部分就不能形成正 确的不纯物层，就会破坏电子特性。清洁wafer后，一定要将表面的水分充分地干燥。我们 在wafer process的每个重点工程进行清洁作业，这样做如 果能去除掉所有的dust当然是我们所希望的，但事实上 却很难彻底的清除掉。问题-1使用silicon的wafer制程，是指反复进行膜形成、不纯物导入，清洁， 蚀刻以及（ ）工程。：photo：组装：chip处理：测定问题-2在wafer表面形成薄膜的方法分为热反应、CVD、PVD以及（ ）四种。：蚀刻：涂布：不纯物导入：涂装问题-3在photo工程中，如果光罩上面附着dust的话，在wafer上面结像的 结果是wafer的（ ）的chip上面有dust的图形。：中央：周边：特定：全部问题-4如果底片regist上面有dust的话，显像后会造成regist pattern ( )。：短路：断线：错位：反转问题-5在蚀刻工程中，如果wafer上面有dust的话，就会引起 （ ），所以注意不能附着dust。：patter short：接触不良：上下膜之间的接触不良：绝缘不良
