微電子制造工藝文件2

1、蘇州健雄職業(yè)技術學院-電氣工程學院微電子制造工藝文件項目名稱： CMOS的工藝文件 項目編號： 團隊負責人： 王昕 團隊成員： 王昕 朱浚哲 周嘉 吳康 宋嘉棋 陳學志 指導教師： 陳 邦 瓊 文件頁數(shù)： 201 5 年 10月 25 日工藝文件目錄編 號名稱編者1硅片清洗王昕2墊氧化王昕3低氣壓化學氣相淀積氮化物王昕4第一次光刻王昕5第一塊掩膜板王昕6局部氧化王昕7顯影王昕8氮化物刻蝕陳學志9去除光刻膠陳學志10隔離區(qū)注入陳學志11場氧化陳學志12去除氮化物和墊氧層，并清洗陳學志13掩蔽氧化陳學志14第二次光刻陳學志15N阱注入宋嘉棋16N阱驅動宋嘉棋17生長柵氧化層宋嘉棋18淀積多晶硅宋嘉

2、棋19第三次光刻宋嘉棋20多晶硅刻蝕宋嘉棋21第四次光刻周嘉22N型源/漏區(qū)離子注入周嘉23第五次光刻周嘉24硼離子注入 去膠 退火吳康25吳康26吳康27積淀氮化物 膜鈍化回流吳康28吳康29涂膠 曝光 顯影吳康30吳康31接觸孔刻蝕朱俊哲32金屬淀積朱俊哲33第七塊掩膜版金屬互連朱俊哲34化學氣相淀積USG朱俊哲35化學氣相淀積氮化物形成鈍化物朱俊哲微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：Cmos工藝工藝名稱硅片清洗工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準2、清洗工藝2.1RCA清洗法RCA清洗法又稱工業(yè)標準濕法清洗工藝，是由美國無線電公司(RCA)的Kem和Puotine

3、n等人于20世紀60年代提出后，由此得名。RCA濕法清洗由兩種不同的化學溶液組成，主要洗液成分見表2.1，表2.2，表2.3。SPM具有很高的金屬氧化能力，可將金屬氧化后溶于清洗液中，并能將有機物氧化生成二氧化碳和水。用SPM清洗硅片可以去除表面的種有機沾污和部分金屬，當沾污特別嚴重時，難以去除干凈。DHF（HF），可以去除硅片表面的自然氧化膜，同時抑制氧化膜的形成。易去除硅表面的Al、Fe、Zn、Ni等金屬，也可以去除自然氧化膜上的氫氧化物。在自然那氧化膜被腐蝕掉時，硅片幾乎不被腐蝕。表2.1 基礎的RCA清洗劑配方SC-1清洗液是能去除顆粒和有機物質的堿性溶液。由于過氧化氫為強氧化劑，能氧

4、化硅片表面和顆粒。顆粒上的氧化層能提供消散機制，分裂并溶解顆粒，破壞顆粒和硅片表面之間的附著力，而脫離硅表面。過氧化氫的氧化效應也在硅片表面形成一個保護層，阻止顆粒重新粘附在硅片表面。隨后將硅片放入到10%的HF溶液中浸泡2分鐘，可以將硅片表面自然生成的氧化膜去除并抑制氧化膜再次形成，同時HF酸還可以將附著在氧化膜上的金屬污染物溶解掉。SC-2濕法清洗工藝用于去除硅片表面的金屬。用高氧化能力和低PH值的溶液，才能去除表面的金屬粘污。此時，金屬被氧化成為離子并溶于酸液中，金屬和有機物粘污中的電子被清洗液俘獲并氧化。因此電離的金屬溶于溶液中，而有機雜質被分解。這就是RCA清洗方法的機理。繼續(xù)用HF

5、在室溫下清洗硅片2分鐘，最后用去離子水超聲清洗數(shù)次去除殘留的洗液。表2.2 RCA清洗劑配方改進的RCA清洗工藝溶液配比見表2.3。RCA-1（H2O/NH4OH/H2O2）型洗液：硅片表面的自然氧化層（SiO2）和Si被NH4OH腐蝕，因此附著在硅片表面的顆粒便分散于清洗液中，從而去除表面的顆粒。在NH4OH腐蝕硅表面的同時，H2O2又在氧化硅表面形成新的氧化膜。RCA-2（H2O/HCl/H2O2）：用于除去硅片表面的Na、Fe、Mg等金屬沾污，在室溫下就能除去Fe和Zn。表2.3 改進的RCA清洗劑配方工藝設計者： 批準人： 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：Cmos工藝工藝名

6、稱墊氧化工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準操作規(guī)程回火后得墊圈裝在鋼絲藍中，然后進入酸洗池來回翻動墊圈，確保將鐵銹去，去銹后得墊圈依次通過二只流動的清水池沖洗，色澤成銀白色，再進入預熱水池中，確保將鹽酸洗凈，墊圈呈現(xiàn)本色為止墊圈進入氧化池內應多擺動，且不能露面或貼爐底，視氧化墊圈多少往里少許加入亞 硝酸鈉，并加入少量水確保氧化液達到足夠比例，另新配的化液一定要進行“鐵屑處理”，使溶液中含有一定量的鐵或者加入少量舊的氧化液墊圈出氧化池后在清水池中清洗，切忌劇烈搖動以防止工件磨擦碰傷氧化膜將墊圈水洗干凈后放入熱皂水中，皂化要均勻用冷油凈化多余皂化液，然后進入熱油槽，使墊圈中的水份

7、全部蒸發(fā)用甩油機甩去墊圈表層油工藝設計者： 批準人： 設計日期：201 年 月 日指導教師： 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：Cmos工藝工藝名稱低氣壓化學氣相淀積氮化物工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準低壓化學氣相淀積低壓力化學氣相沉積(LPCVD)廣泛用于氧化硅、氮化物、多晶硅沉積,過程在管爐中執(zhí)行，要求也相當高的溫度。LPCVD的優(yōu)缺點優(yōu)點：低成本、高產量；更好的膜性能；階梯覆蓋能力強；可以淀積大面積的晶片；缺點：淀積速率低；經常使用有毒性、腐蝕性、可燃性氣體；所以一般用來成長品質要求比較高的薄膜；淀積溫度較高；尤克里污染；沉積可以采用加熱的方法獲取活化能，

8、這需要在較高的溫度下進行；也可以采用等離子體激發(fā)或激光輻射等方法獲取活化能，使沉積在較低的溫度下進行。另外，在工藝性質上，由于化學氣相沉積是原子尺度內的粒子堆積，因而可以在很寬的范圍內控制所制備薄膜的化學計量比；同時通過控制涂層化學成分的變化，可以制備梯度功能材料或得到多層涂層。在工藝過程中，化學氣相沉積常常在開放的非平衡狀態(tài)下進行，根據(jù)耗散結構理論，利用化學氣相沉積可以獲得多種晶體結構。在工藝材料上，化學氣相沉積涵蓋無機、有機金屬及有機化合物，幾乎可以制備所有的金屬（包括碳和硅），非金屬及其化合物（碳化物、氮化物、氧化物、金屬間化合物等等）沉積層。另外，由于氣態(tài)原子或分子具有較大的轉動動能，

9、可以在深孔、階梯、洼面或其他形狀復雜的襯底及顆粒材料上進行沉積。為使沉積層達到所需要的性能，對氣相反應必須精確控制。工藝設計者： 批準人： 設計日期：201 年 月 日指導教師： 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：Cmos工藝工藝名稱第一次光刻工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準1、硅片清洗烘干（Cleaning and Pre-Baking）方法：濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙（熱板150250C,12分鐘，氮氣保護）目的：a、除去表面的污染物（顆粒、有機物、工藝殘余、可動離子）；b、除去水蒸氣，使基底表面由親水性變?yōu)樵魉?，增強表面的黏附性（對光刻膠或者是HMD

10、S-六甲基二硅胺烷）。涂底2、涂底（Priming）方法：a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積，200250C,30秒鐘；優(yōu)點：涂底均勻、避免顆粒污染；b、旋轉涂底。缺點：顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。目的：使表面具有疏水性，增強基底表面與光刻膠的黏附性。旋轉涂膠3、旋轉涂膠（Spin-on PR Coating）方法：a、靜態(tài)涂膠（Static）。硅片靜止時，滴膠、加速旋轉、甩膠、揮發(fā)溶劑（原光刻膠的溶劑約占6585%,旋涂后約占1020%）；b、動態(tài)（Dynamic）。低速旋轉（500rpm_rotation per minute）、滴膠、加速旋轉（3000rpm）、甩膠、揮

11、發(fā)溶劑。決定光刻膠涂膠厚度的關鍵參數(shù)：光刻膠的黏度（Viscosity），黏度越低，光刻膠的厚度越??；旋轉速度，速度越快，厚度越薄；影響光刻膠均勻性的參數(shù)：旋轉加速度，加速越快越均勻；與旋轉加速的時間點有關。一般旋涂光刻膠的厚度與曝光的光源波長有關（因為不同級別的曝光波長對應不同的光刻膠種類和分辨率）：I-line最厚，約0.73m；KrF的厚度約0.40.9m；ArF的厚度約0.20.5m。軟烘4、軟烘（Soft Baking）方法：真空熱板，85120C,3060秒；目的：除去溶劑（47%）；增強黏附性；釋放光刻膠膜內的應力；防止光刻膠玷污設備；邊緣光刻膠的去除5、邊緣光刻膠的去除（EBR

12、，Edge Bead Removal）。光刻膠涂覆后，在硅片邊緣的正反兩面都會有光刻膠的堆積。邊緣的光刻膠一般涂布不均勻，不能得到很好的圖形，而且容易發(fā)生剝離（Peeling）而影響其它部分的圖形。所以需要去除。方法：a、化學的方法（Chemical EBR）。軟烘后，用PGMEA或EGMEA去邊溶劑，噴出少量在正反面邊緣處，并小心控制不要到達光刻膠有效區(qū)域；b、光學方法（Optical EBR）。即硅片邊緣曝光（WEE，Wafer Edge Exposure）。在完成圖形的曝光后，用激光曝光硅片邊緣，然后在顯影或特殊溶劑中溶解；對準6、對準（Alignment）對準方法：a、預對準，通過硅片

13、上的notch或者flat進行激光自動對準；b、通過對準標志（Align Mark），位于切割槽（Scribe Line）上。另外層間對準，即套刻精度（Overlay），保證圖形與硅片上已經存在的圖形之間的對準。工藝設計者： 批準人： 設計日期：201 年 月 日指導教師： 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：Cmos工藝工藝名稱第一塊掩膜板工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準工序放置掩膜板（1） 利用旋轉涂敷發(fā)在硅片表面上制備一層光刻膠（2）將一束光通過掩膜板對光刻膠進行選擇性曝光常見問題：a、烘烤不足（Underbake）。減弱光刻膠的強度（抗刻蝕能力和離子注入中的

14、阻擋能力）；降低針孔填充能力（Gapfill Capability for the needle hole）；降低與基底的黏附能力。b、烘烤過度（Overbake）。引起光刻膠的流動，使圖形精度降低，分辨率變差。另外還可以用深紫外線（DUV，Deep Ultra-Violet）堅膜。使正性光刻膠樹脂發(fā)生交聯(lián)形成一層薄的表面硬殼，增加光刻膠的熱穩(wěn)定性。在后面的等離子刻蝕和離子注入（125200C）工藝中減少因光刻膠高溫流動而引起分辨率的降低。工藝設計者： 批準人： 設計日期：201 年 月 日指導教師： 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：Cmos工藝工藝名稱局部氧化工藝文件編號：所需設

15、 備清單工藝步驟工藝內容相關標準6、對準（Alignment）對準方法：a、預對準，通過硅片上的notch或者flat進行激光自動對準；b、通過對準標志（Align Mark），位于切割槽（Scribe Line）上。另外層間對準，即套刻精度（Overlay），保證圖形與硅片上已經存在的圖形之間的對準。曝光7、曝光（Exposure）曝光中最重要的兩個參數(shù)是：曝光能量（Energy）和焦距（Focus）。如果能量和焦距調整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法：a、接觸式曝光（Contact Printing）。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來

16、的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當，設備簡單。缺點：光刻膠污染掩膜板；掩膜板的磨損，壽命很低（只能使用525次）；1970前使用，分辨率0.5m。b、接近式曝光（Proximity Printing）。掩膜板與光刻膠層的略微分開，大約為1050m。可以避免與光刻膠直接接觸而引起的掩膜板損傷。但是同時引入了衍射效應，降低了分辨率。1970后適用，但是其最大分辨率僅為24m。c、投影式曝光（Projection Printing）。在掩膜板與光刻膠之間使用透鏡聚集光實現(xiàn)曝光。一般掩膜板的尺寸會以需要轉移圖形的4倍制作。優(yōu)點：提高了分辨率；掩膜板的制作更加容易；掩膜板上的缺陷影響減小。投影式曝光分類：

17、掃描投影曝光（Scanning Project Printing）。70年代末80年代初，1m工藝；掩膜板1：1，全尺寸；步進重復投影曝光（Stepping-repeating Project Printing或稱作Stepper）。80年代末90年代，0.35m（I line）0.25m（DUV）。掩膜板縮小比例（4：1），曝光區(qū)域（Exposure Field）22×22mm（一次曝光所能覆蓋的區(qū)域）。增加了棱鏡系統(tǒng)的制作難度。掃描步進投影曝光（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末至今，用于0.18m工藝。采用6英寸的掩膜板按照4：1

18、的比例曝光，曝光區(qū)域（Exposure Field）26×33mm。優(yōu)點：增大了每次曝光的視場；提供硅片表面不平整的補償；提高整個硅片的尺寸均勻性。但是，同時因為需要反向運動，增加了機械系統(tǒng)的精度要求。在曝光過程中，需要對不同的參數(shù)和可能缺陷進行跟蹤和控制，會用到檢測控制芯片/控片（Monitor Chip）。根據(jù)不同的檢測控制對象，可以分為以下幾種：a、顆?？仄≒article MC）：用于芯片上微小顆粒的監(jiān)控，使用前其顆粒數(shù)應小于10顆；b、卡盤顆粒控片（Chuck Particle MC）：測試光刻機上的卡盤平坦度的專用芯片，其平坦度要求非常高；c、焦距控片（Focus MC

19、）：作為光刻機監(jiān)控焦距監(jiān)控；d、關鍵尺寸控片（Critical Dimension MC）：用于光刻區(qū)關鍵尺寸穩(wěn)定性的監(jiān)控；e、光刻膠厚度控片（PhotoResist Thickness MC）：光刻膠厚度測量；f、光刻缺陷控片（PDM，Photo Defect Monitor）：光刻膠缺陷監(jiān)控。工藝設計者： 批準人： 設計日期：201 年 月 日指導教師： 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：Cmos工藝工藝名稱顯影工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準顯影（Development）方法：a、整盒硅片浸沒式顯影（Batch Development）。缺點：顯影液消耗很大

20、；顯影的均勻性差；b、連續(xù)噴霧顯影（Continuous Spray Development）/自動旋轉顯影（Auto-rotation Development）。一個或多個噴嘴噴灑顯影液在硅片表面，同時硅片低速旋轉（100500rpm）。噴嘴噴霧模式和硅片旋轉速度是實現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復性的關鍵調節(jié)參數(shù)。c、水坑（旋覆浸沒）式顯影（Puddle Development）。噴覆足夠（不能太多，最小化背面濕度）的顯影液到硅片表面，并形成水坑形狀（顯影液的流動保持較低，以減少邊緣顯影速率的變化）。硅片固定或慢慢旋轉。一般采用多次旋覆顯影液：第一次涂覆、保持1030秒、去除；第二次涂覆、保

21、持、去除。然后用去離子水沖洗（去除硅片兩面的所有化學品）并旋轉甩干。優(yōu)點：顯影液用量少；硅片顯影均勻；最小化了溫度梯度。顯影液：a、正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因為會帶來可動離子污染（MIC，Movable Ion Contamination），所以在IC制造中一般不用。最普通的正膠顯影液是四甲基氫氧化銨（TMAH）（標準當量濃度為0.26，溫度1525C）。在I線光刻膠曝光中會生成羧酸，TMAH顯影液中的堿與酸中和使曝光的光刻膠溶解于顯影液，而未曝光的光刻膠沒有影響；在化學放大光刻膠（CAR，Chemical Amplified Resist）中包含的酚醛樹

22、脂以PHS形式存在。CAR中的PAG產生的酸會去除PHS中的保護基團（t-BOC），從而使PHS快速溶解于TMAH顯影液中。整個顯影過程中，TMAH沒有同PHS發(fā)生反應。b、負性光刻膠的顯影液。二甲苯。清洗液為乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。顯影中的常見問題：a、顯影不完全（Incomplete Development）。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成；b、顯影不夠（Under Development）。顯影的側壁不垂直，由顯影時間不足造成；c、過度顯影（Over Development）?？拷砻娴墓饪棠z被顯影液過度溶解，形成臺階。顯影時間太長。工藝設計者： 批準人： 設計日期：201 年 月

23、 日指導教師： 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱氮化物刻蝕工藝文件編號：8所需設 備清單光刻膠、氮化硅、工藝步驟工藝內容相關標準濕法刻蝕用于覆蓋播磨的去除、采用立體式氧化爐，能使硅片間距更小，更好的控制玷污。工藝設計者： 陳學志 批準人： 設計日期：201 5 年 10月 25日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱去除光刻膠工藝文編號：9所需設 備清單光刻膠、硅片、工藝步驟工藝內容相關標準1、硅片清洗烘干（CleaningandPre-Baking）方法：濕法清洗去離子水沖洗脫水烘焙（熱板150250

24、0C,12分鐘，氮氣保護）目的：a、除去表面的污染物（顆粒、有機物、工藝殘余、可動離子）；b、除去水蒸氣，是基底表面由親水性變?yōu)樵魉裕鰪姳砻娴酿じ叫裕▽饪棠z或者是HMDS-六甲基二硅胺烷）。2、涂底（Priming)方法：a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積，2002500C,30秒鐘；優(yōu)點：涂底均勻、避免顆粒污染；b、旋轉涂底。缺點：顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。目的：使表面具有疏水性，增強基底表面與光刻膠的黏附性。工藝設計者： 陳學志 批準人： 設計日期：201 5 年 10月 25日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工

25、藝名稱隔離區(qū)注入工藝文件編號：10所需設 備清單硼離子、硅片工藝步驟工藝內容相關標準工藝設計者： 陳學志 批準人： 設計日期：201 5 年 10月 25日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱場氧化工藝文件編號：11所需設 備清單氮化硅、工藝步驟工藝內容相關標準利用硅化物掩蔽氧化功能，在沒有氮化硅層，并經硼離子注入的區(qū)域，生長一層場區(qū)氧化層，厚度約400nm工藝設計者： 陳學志 批準人： 設計日期：201 5 年 10月 25日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱去除氮化物和墊氧層，

26、并清洗工藝文件編號：12所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準隔離氧化層。硅表面生長一層厚度約150埃氧化層；可以做為隔離層保護有源區(qū)在去掉氮化物的過程中免受化學沾污。2.氮化物淀積。硅表面生長一薄層氮化硅：a)由于氮化硅是堅固的掩膜材料，有助于在STI氧化物淀積過程中保護有源區(qū)b)在CMP時充當拋光的阻擋材料。工藝設計者： 陳學志 批準人： 設計日期：201 5 年 10月 25日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱掩蔽氧化工藝文件編號：13所需設 備清單掩蔽劑、工藝步驟工藝內容相關標準【氧化還原掩蔽法】是指在滴定過程中加入氧化劑或還原

27、劑，改變干擾離子價態(tài)以消除干擾的方式。工藝設計者： 陳學志 批準人： 設計日期：201 5 年 10月 25日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱第二次光刻工藝文件編號：14所需設 備清單光刻膠、光刻膠、工藝步驟工藝內容相關標準2. 涂光刻膠涂膠的目標是在晶圓表面建立薄的、均勻的，并且沒有缺陷的光刻膠膜。工藝設計者： 陳學志 批準人： 設計日期：201 5 年 10月 25日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：制造cmos的工藝文件工藝名稱N阱注入工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準1雜志氣源檢

28、測與準備。2待注入硅片準備。3再次核對設備。4離子注入。5當注入完后，系統(tǒng)會報警，按下END鍵，并使設備有關表頭，有關數(shù)據(jù)轉換到結束狀態(tài)設定值。工藝設計者： 宋嘉棋 批準人： 設計日期：2015 年 10 月 13 日指導教師： 陳邦瓊 單位名稱第三組項目名稱：制造cmos的工藝文件工藝名稱N阱驅進工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準1去除光刻膠,Nj阱擴散并生長sio22腐蝕si3N4, Nj阱注入并擴散3有源區(qū)襯底氧化,生長si3N4,有源區(qū)光刻和腐蝕4N管場注入光刻，N管場工藝設計者： 宋嘉棋 批準人： 設計日期：2015 年 10 月 25 日指導教師： 陳邦瓊 單位名

29、稱第三組項目名稱：制造cmos的工藝文件工藝名稱生長柵氧化層工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準1清洗硅片，去除沾污和氧化層2把硅片放入氧化爐，在HCI氣中生成二氧化硅膜工藝設計者： 宋嘉棋 批準人： 設計日期：2015 年 10 月 25 日指導教師： 陳邦瓊 單位名稱第三組項目名稱：制造cmos的工藝文件工藝名稱淀積多晶硅工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準1做好淀積前的準備工作，包括按流程卡確認程序，工藝，設備及硅片數(shù)量2硅片清洗，分別用不同溶液去除有機物，自然氧化層，顆粒和金屬離子等。3選擇程序，根據(jù)需要淀積的材料選擇已經設定好的程序4系統(tǒng)充氣5裝片。用

30、硅片自動裝片系統(tǒng)裝片，大定衛(wèi)面朝上，一次裝硅片約1006按“START”鍵，設備將按設定的程序進爐7程序結束，自動出舟，同時發(fā)出報警聲，此時按面板上的“ACK”鍵8過10分鐘冷卻后取下正片收好工藝設計者： 宋嘉棋 批準人： 設計日期：2015 年 10 月 25 日指導教師： 陳邦瓊 單位名稱第三組項目名稱：制造cmos的工藝文件工藝名稱第三次光刻工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準1涂膠（1）涂膠的厚度要均勻，用動態(tài)涂膠，生產中膠膜的厚度一般位于0.5-1m之間。整個硅片上膠膜的厚度差應控制在2-5mm之間，而一批硅片之間的膠膜厚度應小于3mm。2烘烤設備：熱板在熱板上901

31、00攝氏度，時間1530min。邊緣光刻膠的去除：用PGMEA去邊溶劑，噴出少量在邊緣，并小心控制不要到達光刻膠有效區(qū)域。 用熱板烘烤，不能使用烤箱來烘烤1）熱板的熱均勻性遠好于烘箱，烘箱的熱分布還是比較差的。2）烘箱一般要通分，很臟，即使真空烘箱也無法避免3）烘箱是從外部對光刻膠加熱，容易形成硬殼，導致溶劑不易揮發(fā)，對厚膠尤其有害，應力太大。烘箱烘烤時間長3曝光1）在涂好光刻膠的硅片表面覆蓋掩膜版，用汞燈紫外光進行選擇性的照射，使受光照部分的光刻膠發(fā)生光化學反應。 條件：曝光時間1min30s±10s。 要求：保證對準精度和曝光時間。4顯影1）用鑷子夾住硅片在丁酮晃動1分鐘，然后在

32、丙酮中晃動30秒。4.刻蝕：（1）用刻蝕液將無光刻膠膜覆蓋的氧化層腐蝕掉，有光刻膠覆蓋的區(qū)域保存下來。 條件：42水浴，3-4min。5堅膜工藝設計者： 宋嘉棋 批準人： 設計日期：2015 年 10 月 25 日指導教師： 陳邦瓊 單位名稱第三組項目名稱：制造cmos的工藝文件工藝名稱多晶硅刻蝕工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準刻蝕：溶液：氫氟酸方法：濕氏化學腐蝕：用為基礎的水溶液進行腐蝕，將無光刻膠膜覆蓋的氧化層腐蝕掉，有光刻膠膜覆蓋的區(qū)域保存下來 對刻蝕的要求1）刻蝕偏差；2）保真度；3）選擇比；4）均勻性；5）刻蝕速率；6）刻蝕刨面；7)清潔度工藝設計者： 宋嘉棋 批

33、準人： 設計日期：2015 年 10 月 25 日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱硼離子注入去膠 退火工藝文件編號：所需設 備清單離子注入機 退火爐工藝步驟工藝內容相關標準硼離子注入雜志：三氧化硼（BF3)方法：把芯片用倒筐器倒入離子注入機，雜志注入，注入好目檢正常傳入下步。去膠材料：濃H2SO4方法：氧化去膠膜法：將代去膠的硅片放入氧化去膠中，加熱至100攝氏度以上，光刻膠層被氧化成CO2 和H2O。退火溫度：1000時間：30min工藝設計者： 吳康 批準人： 設計日期：2015 年10 月25 日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工

34、藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱積淀氮化物膜鈍化回流工藝文件編號：所需設 備清單LPCVD工藝步驟工藝內容相關標準積淀氮化物膜材料：SiH4，TESO氣體溫度：700方法：用LPCVD方法制造碳化物膜。鈍化回流雜質：硼磷雜質方法：SiO2加入硼磷雜質，加熱倒800。工藝設計者： 吳康 批準人： 設計日期：2015 年10 月25 日指導教師： 陳邦瓊 微電子制造工藝文件 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱涂膠 曝光顯影工藝文件編號：所需設 備清單涂膠機 投影曝光機 工藝步驟工藝內容相關標準涂膠光刻膠：正性光刻膠方法：旋轉涂膠中靜態(tài)涂膠：硅片靜止時，

35、滴膠、加速旋轉（3000rpm）、甩膠、揮發(fā)溶劑。曝光方法：吧掩膜板放在芯片上，用投影曝光機曝光，掩模版和芯片是1：1。顯影材料：四甲基氫氧化銨（TMAH）方法：采用多次旋覆顯影液：第一次涂覆、保持1030秒、去除；第一次涂覆、保持、去除；然后用去離子水沖洗，并旋轉甩干。工藝設計者： 吳康 批準人： 設計日期：2015 年10 月15 日指導教師： 陳邦瓊 單位名稱第三組項目名稱：CMOS制造工藝文件工藝名稱接觸孔刻蝕工藝文件編號：所需設 備清單工藝步驟工藝內容相關標準1.在晶圓上淀積層間介質：（1）層間介質為磷硅玻璃或硼磷硅玻璃；2.對所述層間介質進行平坦化處理；3.進行接觸孔光刻；4.進行接觸孔濕法腐蝕，將所述層間介質腐蝕掉 30970%厚度；5.進行接觸孔干法刻蝕：（1）干法刻蝕的氣體源包括CF4、CHF3及Ar，（2）條件為流量CF4S 45SCCm，CHF3S15sccm, Ar 為I00sccm ;壓力150mTorr ;功率500ffo；（3）利用腐蝕的各向同性特點，使層間介質在接觸孔處的臺階呈類碗型形貌；6.干法刻蝕：（1）利用干法刻蝕的各向異性特點，使臺階形貌接近直角；（2）流量CF4 為 45sccm, CHF3 為 15sccm, Ar 為 IOOsccm ； 壓力150mTorr ； 功率500W。工藝設計者： 朱浚哲 批準人： 設計日期：2015年10月