芯片制造工藝（33頁(yè))ppt課件

1、IC產(chǎn)業(yè)鏈的分工設(shè)計(jì)制造封裝.目前微電子產(chǎn)業(yè)已逐漸演化為設(shè)計(jì)，制造和封裝三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。.IC 制造river.tw.0 IC制造技術(shù)1、晶片制備2、掩模板制備3、晶片加工.Initial oxSi substrateInitial oxSi substratePRDiff modulePHOTO moduleETCH moduleIni oxSi subPRThin film moduleIni oxSi subDiff, PHOTO, ETCH, T/FIC cross sectionWATWafer SortingChip Cutting初始晶片(primary wafer)Bond

2、ingPackagingFinal TestIC 制造過(guò)程.IC內(nèi)部構(gòu)造導(dǎo)電電路絕緣層硅底材元件構(gòu)造內(nèi)連導(dǎo)線架構(gòu)FieldOxideFieldOxideSource/DrainRegionsGateOxide.NPN雙極型晶體管三極管.第一塊IC.MOS構(gòu)造.0.1 晶片制備1、資料提純硅棒提純2、晶體生長(zhǎng)晶棒制備3、切割切成晶片4、研磨機(jī)械磨片、化學(xué)機(jī)械拋光CMP5、晶片評(píng)價(jià)檢查.0.1.1 資料提純硅棒提純提純?cè)恚蝴}水結(jié)冰后，冰中鹽的含量較低=在液態(tài)硅(熔區(qū))中,雜質(zhì)濃度大些提純方法：區(qū)域精煉法.液態(tài)物質(zhì)降溫到凝固點(diǎn)以下，有些原子/分子會(huì)趨于固體構(gòu)造的陳列，構(gòu)成較小的中心晶粒，控制晶粒取

3、向，可得到單晶構(gòu)造的半導(dǎo)體。例如：8晶片的晶棒重達(dá)200kg，需求3天時(shí)間來(lái)生長(zhǎng)0.1.2 晶棒生長(zhǎng)直拉法.0.1.3 切割切成晶片鋸切頭尾檢查定向性和電阻率等切割晶片晶片厚約50m.0.2 掩模板制備特殊的石英玻璃上，涂敷一層能吸收紫外線的鉻層氧化鉻或氧化鐵 ，再用光刻法制造光刻主要步驟涂膠曝光顯影顯影蝕刻.光刻工藝 .掩模板運(yùn)用舉例：光刻開(kāi)窗.0.3 晶片加工主要步驟：氧化開(kāi)窗摻雜金屬膜構(gòu)成摻雜堆積鈍化.0.3.1 氧化氧化膜SiO2 、SiNH的作用：維護(hù)：如，鈍化層密度高、非常硬摻雜阻撓：阻撓分散，實(shí)現(xiàn)選擇性摻雜絕緣：如，隔離氧化層介質(zhì)：電容介質(zhì)、MOS的絕緣柵晶片不變形：與Si晶片的

4、熱膨脹系數(shù)很接近，在高溫氧化、摻雜、分散等公益中，晶片不會(huì)因熱脹冷縮而產(chǎn)生彎曲.氧化氧化方法：濺射法、真空蒸發(fā)法、CVD、 熱氧化法等例：干氧化法：Si+O2= SiO2 均勻性好濕氧化法：Si+O2= SiO2 生長(zhǎng)速度快 Si+2H2O= SiO2+H2.0.3.2 開(kāi)窗.0.3.3 摻雜分散分散原理雜質(zhì)原子在高溫1000-1200度下從硅晶片外表的高濃度區(qū)向襯底內(nèi)部的低濃度區(qū)逐漸分散。分散濃度與溫度有關(guān)： 1000-1200度分散快.0.3.4 分散分散步驟：1、預(yù)分散淀積恒定外表源分散分散過(guò)程中，硅片的外表雜質(zhì)濃度不變，溫度低，時(shí)間短，分散淺：控制分散雜質(zhì)的數(shù)量。2、主分散有限外表源分

5、散分散過(guò)程中，硅片的外表雜質(zhì)源不補(bǔ)充，溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，分散深：控制分散雜質(zhì)的外表濃度和分散深度、或暴露外表的氧化。.分散分散分類及設(shè)備：按照雜質(zhì)在室溫下的形狀分為：液態(tài)源分散、氣態(tài)源分散、固態(tài)源分散.0.3.5 薄膜淀積、金屬化薄膜：普通指，厚度小于1um薄膜淀積技術(shù)：構(gòu)成絕緣薄膜、半導(dǎo)體薄膜、金屬薄膜等金屬化、多層互連：將大量相互隔離、互不銜接的半導(dǎo)體器件如晶體管銜接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)完好的集成塊電路.0.3.5.1 薄膜淀積薄膜：小于1um，要求：厚度均勻、高純度、可控組分、臺(tái)階覆蓋好、附著性好、電學(xué)性能好薄膜淀積方法：1、物理氣相淀積PVD2、化學(xué)氣相淀積CVD：APCVD、LPCVD、PECVD.薄膜淀積物理氣相淀積PVDPVD：利用某種物理過(guò)程，例如蒸發(fā)或 濺射景象，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，即原子或分子從原料外表逸出，構(gòu)成粒子射入到硅片外表，凝結(jié)構(gòu)成固態(tài)薄膜。1、真空蒸發(fā)PVD2、 濺射PVD.真空蒸發(fā)PVD.濺射PVD.濺射鍍鋁膜.薄膜淀積化學(xué)氣相淀積CVDCVD：利用含有薄膜元素的反響劑在襯底外表發(fā)生化學(xué)反響，從而在襯底外表淀積薄膜。常用方法：1、外延生長(zhǎng)2、 熱CVD包括：常壓CVD= APCVD、低壓CVD=HPCVD3、等離子CVD=PECVD.CVD原理表示圖.0.3.5.2