淀积fsg中气泡缺陷产生原因的分析与改善

《淀积fsg中气泡缺陷产生原因的分析与改善》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章．半导体制造工艺流程简介半导体组件制造过程可分为前段(FrontEnd)制程和后段(BackEnd)制程；前段制程包括晶圆处理制程(WaferFabrication；简称WaferFat))和晶圆针测制程(WaferProbe)，后段制程分为构装(Packaging)和测试制程(InitialTestandFinalTest)。其中晶圆处理制程是半导体制造的核心过程，它决定着半导体器件的基本性能和特征。1．1晶圆处理制程技术简介晶圆处理制程的主要工作为在硅晶圆上制作电路与电子元件(如电晶体、电容体、逻辑闸等)，为上述各制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程，以微处理

2、器(Microprocessor)为例，其所需处理步骤可达数百道，而其所需加工机台先进且昂贵，动辄数千万一台，其所需制造环境为为一温度、湿度与含尘(Panicle)均需控制的无尘室(Clean．Room)，虽然详细的处理程序是随著产品种类与所使用的技术有关；不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗(Cleaning)之後，接著进行氧化(Oxidation)及沉积，最後进行微影、蚀刻及离子植入等反覆步骤，以完成品圆上电路的加工与制作。晶圆处理制程技术通常分为三种类型l图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上，主要包括光刻、刻蚀等技术2．掺杂技

3、术：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等，主要包括扩散和离子注入等技术3．薄膜制备：制作各种材料的薄膜，主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积(如溅射、蒸发)等附图(图1．1)是典型的PN结隔离的掺金TTL电路工艺流程，从中可以看出工序之复杂。所以半导体工艺往往是体现一个国家在先进技术方面水平的一个缩影。目前世界各国都在不遗余力地发展自己的半导体工业。4≤蠹i囊～；三囊氯绺磊莲羞箍虱一。慝瑾层扩《《再适渣菘l基主譬薰毅一}曼霉整一⋯瞩寒扩散}一昏霸蘸西羽一——1赢弦}鐾垦茎墼一基坌塑垄墨壁瞧塑蛭望!!垦_兰亘堡垒{——电疆监至i鲎t曼窒垒

4、卜重型重卜一+二iiii亟]”{壁鍪塑篓+一壹坌塑垦蔓型—————{——一_————————。。淀积链纯星一蘧挥竣毙誉一中；

5、耍l图1．1PN结隔离的掺金TTL电路工艺流程集成电路的加工工艺过程是由若干单项加工工艺组合而成。下面将分别简单介绍这些单项加工工艺。1．2图形转换技术(1)图形光刻技术光刻是加工集成电路微图形结构的关键工艺技术，通常，光刻次数越多，就意味着工艺越复杂。另一方面，光刻所能加工的线条越细，意味着工艺线水平越高。光刻工艺是完成在整个硅片上进行开窗的工作。光刻技术类似于照片的印相技术，所不同的是，相纸上有感光材料，而硅片上的感光材料一光刻胶是通过旋涂技术在

6、工艺中后加工的。光刻掩模相当于照相底片，一定的波长的光线通过这个“底片”，在光刻胶上形成与掩模版(光罩)图形相反的感光区，然后进行显影、定影、坚膜等步骤，在光刻胶膜上有的区域被溶解掉，有的区域保留下来，形成了版图图形。光刻是集成电路制造过程中最复杂和最关键的工艺之一。光刻工艺利用光敏的抗蚀涂层(光刻胶)发生光化学反应，结合刻蚀的方法把掩膜版图形复制到圆硅片上，为后序的掺杂、薄膜等工艺做好准备。在芯片的制造过程中，会多次反复使用光刻工艺。现在，为了制造电子器件要采用多达24次光刻和多于250次的单独工艺步骤，使得芯片生产时间长达一个月之久。目前光刻己占到总的制造成本的1／3以

7、上，并且还在继续提高。(2)图形刻蚀技术(EtchingTechnology)虽然，光刻和刻蚀是两个不同的加工工艺，但因为这两个工艺只有连续进行，才能完成真正意义上的图形转移。在工艺线上，这两个工艺是放在同一工序，因此，有时也将这两个工艺步骤统称为光刻。湿法刻蚀：利用液态化学试剂或溶液通过化学反应进行刻蚀的方法。干法刻蚀：主要指利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基(处于激发态的分子，原子及各种原子基团等)与材料发生化学反应或通过轰击等物理作用而达到刻蚀的目的。湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。它是一种纯化学刻蚀，具有优良的选择性，它刻蚀完当前薄膜就会停

8、止，而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。在硅片表面清洗及图形转换中，湿法刻蚀一直沿用至20世纪70年代中期，即一直到特征尺寸开始接近膜厚时。因为所有的半导体湿法刻蚀都具有各向同性，所以无论是氧化层还是金属层的刻蚀，横向刻蚀的宽度都接近于垂直刻蚀的深度。此外，湿法刻蚀还受更换槽内腐蚀液而必须停机的影响。目前，湿法工艺一般被用于工艺流程前面的硅片准备阶段和清洗阶段。而在图形转换中，干法刻蚀已占据主导地位。61．3掺杂技术掺杂：将需要的杂质掺入特定的半导体区域中，以达到改变半导体电学性质，形成PN结、电阻、欧姆接触，N型硅