半导体制程简介.

(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)半導體製程簡介部門ASI/EOL報告人SaintHuang(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)半導體製造流程晶圓製造封裝晶圓針測測試Front-EndBack-End晶粒(Die)成品(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)半導體製程分類◆I.晶圓製造◆II.晶圓處理◆III.晶圓針測◆IV.半導體構裝◆V.半導體測試(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)I.晶圓製造(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓製造流程單晶生長多晶矽原料製造晶圓成形晶圓材料(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓材料◆分類:元素半導體:矽,鍺化合物半導體:碳化矽(SiC),砷化鎵(GaAs)◆矽的優缺點:優點:存量豐富,無毒,穩定之氧化鈍態層,製造成本低缺點:電子流動率低,間接能階之結構(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)多晶矽原料製造(西門子法)矽砂+碳(SiO2)低純度矽(冶金級矽,98%)氯矽化合物(SiHCl3….)SiHCl3多晶矽棒3-7cm塊狀矽塊(99.9…9%)高溫電弧爐還原無水氯化氫蒸餾純化氫氣還原及CVD法敲碎(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)單晶生長技術◆柴氏長晶法:82.4%◆磊晶法:14.0%◆浮融帶長晶法:3.3%◆其它:0.2%(1993年市場佔有率)(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)長晶程序(柴式長晶法)矽金屬及摻雜質的融化(Meltdown)頸部成長(NeckGrowth)晶冠成長(CrownGrowth)晶體成長(BodyGrowth)尾部成長(TailGrowth)晶體晶冠頸部尾部(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)柴氏長晶法示意圖充入鈍氣上拉旋轉加熱線圈坩堝晶種頸部晶冠晶體熔融矽(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)單晶成長流程圖抽真空測漏氣率(1hr)坩堝加熱融化多晶矽塊(7hrs)等待穩定平衡(2hrs)頸部成長(1hr)晶冠成長(2hrs)晶體成長(30hrs)尾部成長(5hrs)冷卻(4hrs)(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶柱後處理流程晶邊研磨長晶外徑研磨與平邊切片晶圓研磨化學蝕刻拋光清洗檢驗(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓切片(Slicing)SinglecrystalrodWafer(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓切片流程◆晶棒黏著◆切片◆晶圓清洗◆規格檢驗內徑切割機(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶邊圓磨（Edgecontouring）◆目的防止晶圓邊緣碎裂防止熱應力之集中增加光阻層在邊緣之平坦度◆方式輪磨化學蝕刻晶面抹磨(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)輪磨示意圖晶圓真空吸盤鑽石砂輪(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶面研磨(Lapping)◆去除鋸痕與破壞層◆平坦化(降低粗糙度)(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)化學蝕刻(Etching)◆目的:去除加工應力所造成之損傷層,以提供更潔淨平滑表面◆蝕刻液種類酸系:氫氟酸,硝酸,醋酸混合鹼系:氫氧化鈉,氫氧化鉀(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)◆以研磨劑中之NaOH,KOH,NH4OH腐蝕最表層,由機械磨擦進行拋光◆邊緣拋光降低微粒附著增加機械強度◆表面拋光去除微缺陷平坦化晶圓晶圓拋光(Polishing)(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓清潔(Cleaning)(一)◆SC-1(RCAstandardclean1)化學品:NH4OH,H2O2,H2O目的:清除微粒子◆SC-2(RCAstandardclean2)化學品:HCl,H2O2,H2O目的:清除金屬粒子(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓清潔(Cleaning)(二)◆SPM(PiranhaClean)化學品:H2SO4,H2O2目的:清除有機物質◆DHF(DiluteHFClean)化學品:HF,H2O目的:清除表層氧化物(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)II.晶圓處理(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓處理流程微影製程薄膜沉積蝕刻氧化反應摻雜金屬化製程(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)氧化反應(Oxidation)◆目的:獲得SiO2層(如場氧化層)做為元件絕緣體材料◆方法:乾式氧化法Si+O2SiO2濕式氧化法Si+2H2OSiO2+2H2(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)薄膜沉積(Deposition)◆物理氣相沉積(PVD)主要應用範圍:金屬材料◆化學氣相沉積(CVD)主要應用範圍:介電材料,導體材料,半導體材料(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)物理氣相沉積--蒸鍍(Evaporation)A接真空系統蒸鍍室晶片與晶座蒸鍍源坩堝加熱(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)物理氣相沉積--濺鍍(Sputtering)晶片濺鍍源正電極負電極電漿濺鍍機(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)化學氣相沉積(a)氣體擴散(b)反應物被吸附(c)化學反應與沉積(d)未參與物脫離(e)未參與物抽離主氣流介面邊界層(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)微影製程(Photolithography)去水烘烤去除光阻光阻塗佈軟烤曝光曝光後烘烤顯影硬烤(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)光阻◆光阻材料及作用樹脂:黏合劑感光材料:光活性強之化合物溶劑:使光阻以液體方式存在◆分類:正光阻:遇光溶於顯影劑負光阻:產生鏈結,使結構增強,不溶於顯影劑(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)光阻塗佈(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)曝光◆接觸式曝光:解析度好,但光罩易被污染◆近接式曝光:光罩不被污染,但解析度降低◆投影式曝光:解析度佳,且光罩不被污染,目前工業所用光罩(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)曝光概念圖晶座晶片光罩接觸式鏡子光源過濾器聚集鏡片光罩縮影鏡片晶片投影式(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)蝕刻(Etching)◆目的:除去微影製程中沒被光阻覆蓋部份的薄膜◆蝕刻技術:乾式蝕刻濕式蝕刻底材薄膜光阻(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)摻雜(Doping)◆目的:增加導電性如N型半導體加入砷離子,P型半導體加入硼離子◆常用方法擴散法離子植入法加速器離子植入機離子束晶片離子植入法示意圖(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)IC製程簡圖(一)晶圓二氧化矽(SiO2)光阻(Photoresist)氧化反應,薄膜沉積及光阻塗佈薄膜(Si3N4)晶圓光罩曝光(A)(B)(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)IC製程簡圖(二)晶圓晶圓二氧化矽已顯影光阻蝕刻去除光阻顯影離子植入晶圓參雜物薄膜晶圓(C)(D)(E)(F)(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)IC製程簡圖(三)金屬沉積微影製程金屬蝕刻去除光阻晶圓晶圓晶圓晶圓(G)(H)(I)(J)金屬層(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)III.晶圓針測(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓針測示意圖探針卡針測機(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)晶圓針測流程圖晶圓生產Waferprocessing封裝Packaging晶圓針測CircuitProbing1晶圓針測CircuitProbing2雷射修補LaserRepair(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)IV.半導體構裝(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)電能電能訊號訊號散熱散熱構裝之目的◆電能傳遞◆訊號傳遞◆散熱◆結構保護與支持(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)構裝的分類(一)◆依IC晶片數目：SCP(SingleChipPackages)MCM(Multi-chipChipMudule)◆依密封材質：塑膠(PlasticPackages)陶瓷(CermicPackages)(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)構裝的分類(二)◆與電路板接合方式：引角插入型(Pin-Through-Hole)表面粘著型(SurfaceMountTechnology)◆依引腳分布型態：單邊引腳：交叉引腳式ZIP雙邊引腳：雙列式DIP四邊引腳：四邊扁平構裝QFP底部引腳：針格式PGBPGAQFPZIPDIP(海量营销管理培训资料下载，文件版权归原作者所有)構裝的名稱與應用構裝型態構裝名稱常見應用產品SingleIn-LinePackage(SIP)PowerTransistorDualIn-LinePackage(DIP)RAM,ROM,EPROM,EEPROM,MicrocontrollerDRAM,SRAMZig-ZagIn-LinePackage(ZIP)Linear,Logic,DRAM,SRAMSmallOutlinePackage(SOP)256KDRAM,ROM,SRAM,EEPROM,PlasticLeadedChipCarrier(PLCC)EEPROM,FLASHMicrocontrollerSmallOutlinePackage(SOJ)DRAM,SRAM,EPROM,QuadFlatPackage(QFP)MicroprocessorPinGridArray(PGA)Micro