《半导体制程简介》PPT课件

《《半导体制程简介》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、半导体制程简介基本过程晶园制作WaferCreation芯片制作ChipCreation后封装ChipPackaging第1部分晶园制作1.1多晶生成PolySiliconCreation1目前半导体制程所使用的主要原料就是晶园(Wafer)，它的主要成分为硅(Si)。富含硅的物质非常普遍，就是沙子(Sand)，它的主要成分为二氧化硅(SiO2)。沙子经过初步的提炼，获得具有一定纯度的硅，再经过一些步骤提高硅的纯度，半导体制程所使用的硅需要非常高的纯度。接着就是生成多晶硅(PolySilicon)。PolySiliconCre

2、ation2采用一种叫做Trichlorosilane的物质(SiHCl3)作为溶剂，氢气作为反应环境，在钽(tantalum)电热探针指引下，经过初步提炼的硅形成晶体。这种过程需要多次，中途还会用到氢氟酸(HF)这样剧毒的化学药品，硅的纯度也随着这个过程而进一步被提高。最后生成多晶硅的硅锭。PolySiliconCreation31.2单晶制作CrystalPulling1多晶硅硅锭中晶体的晶向是杂乱无章的，如果使用它来制作半导体器件，其电学特性将非常糟糕，所以必须把多晶硅制作成单晶硅，这个过程可以形象地称作拉单晶(Cryst

3、alPulling)。将高纯度的多晶硅碾碎，放入石英坩埚，加高温到1400°C，注意反应的环境是高纯度的惰性气体氩(Ar)。精确的控制温度，单晶硅就随着晶种被拉出来了。CrystalPulling2CrystalPulling3制作完毕的单晶硅按照半径的大小来区分，目前正在使用的有：150mm(6’)200mm(8’)300mm(12’)正在发展的有：400mm(16’)1.3晶园切片WaferSlicing单晶硅具有统一的晶向，在把单晶硅切割成单个晶园(Wafer)的时候，首先要在单晶硅锭上做个记号来标识这个晶向。通常标识该晶

4、向的记号就是所谓Flat或者Notch(平边、凹槽)。6’Wafer6’的晶园通常采用所谓“平边”的方法来标识晶向。8’Wafer8’的晶园采用Notch。12’,16’,……Wafer采用Notch，为什么呢？——猜想。1.4晶园抛光Lapping&Polishing切片结束之后，真正成型的晶园诞生。此时需要对晶园的表面进行一些处理——抛光。主要的步骤有以下几步：机械研磨(使用氧化铝颗粒)蚀刻清洗(使用硝酸、醋酸、氢氧化钠)Wafer抛光(化学机械研磨，使用硅土粉)表面清洗(氨水、过氧化氢、去离子水)1.5晶园外延生长Wafe

5、rEpitaxialProcessing经过抛光，晶园表面变得非常平整，但是这个时候还不能交付使用。半导体工业使用的晶园并不是纯粹的硅晶园，而是经过掺杂了的N型或者P型硅晶园。这是一套非常复杂的工艺，用到很多不同种类的化学药品。做完这一步，晶园才可以交付到半导体芯片制作工厂。ReductionofGrown-inDefectsGrown-inDefectinSiCrystal-COP(CrystalOriginatedPits)isoneofthetypicalgrown-indefects-grown-indefectcanb

6、ewelldetectedbyLSTDScannerCrystalgrowthtechnology-N-dopedandheatcontrol2)Annealtechnology-eliminationofCOPTwoWaystoReduceGrown-inDefectsConceptsofWafersHi-WAFER:TheRegisteredTradeMarkofOurHydrogen-annealedWafer.HyperHi-WAFER:TheUpgradedVersionofOurHi-WAFER.AT-WAFER:T

7、heBrandNameOurArgon-annealedWafer.COP(typicalgrown-indefect)BMD(BodyMicroDefects)>10umDZ-COPfreesurface-Grown-indefectfreeindeviceactivelayerControllableintrinsicgetteringabilityHi-WAFERTMHyperHi-WAFERTM&AT-WAFEREpi(p/p+)WaferPolishedWaferp+COPcausescurrentleakagefa

8、ilureindeviceGateCOPinsubsurfaceWiringSiSubstrateCapacitorSTISTISourceDrainCOPintopsurfaceAffectofCOPonDevicePerformanceTEMImagesof