半导体制造前道工艺

半导体制造前道工艺谢梓建Attention•在参考资料的时候，有的步骤或是工艺在不同资料里面的说法有点出入，所以本PPT可能有很多不对的地方，希望大家多多指正。前道工序晶圆处理清洗氧化化学气相沉积光刻蚀刻晶圆针测制作晶圆晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%。晶圆处理工序•本工序主要是通过清洗、氧化、化学气相沉积、涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤在晶圆上制作电路及电子元件，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。•清洗：用特殊的清洗机和不同的清洗剂进行多道清洗。用于减少污染物。•氧化：使硅片表面形成氧化膜。主要方法有热氧化法及气相成长法。（绝缘、保护等作用）•化学气相沉积：反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。光刻加工•光刻是一种利用类似于照片洗印的原理通过曝光和选择性化学腐蚀将掩膜版上的集成电路印制到硅片上的精密表面加工技术。•硅片清洗烘干（用于减少污染物，减少缺陷，使光刻胶更容易粘附。）•涂底•旋转涂胶*（利用离心力）•软烘（去除圆片表面的潮气，增加粘附性）•边缘光刻胶的去除•对准*•曝光*（接触、接近、投影、步进）•后烘（平衡驻波效应，提高分辨率。）•显影*•硬烘（提高刻蚀和注入的抵抗力，提高粘附性）清洗预烘和底膜涂覆蚀刻•通常所指蚀刻也称光化学蚀刻，指通过曝光制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。（选择性刻蚀转移光刻胶上的IC设计图形到晶圆表面）•干法蚀刻•湿法蚀刻（HNO3-HF-H2O(HAC)）离子注入•用离子束去撞击固态物体。固态物体会对离子束的运动产生阻碍，使其最终留在固体中，这一现象就是离子注入。(掺杂、真空、低温、加速)晶元针测•经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的晶粒，然后用针测仪对每个晶粒检测其性能，将不合格的晶粒标上记号。之后再把将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，保留合格的晶粒，舍弃不合格的晶粒。