集成电路工艺复习

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1、集成电路工艺复习本门课程共分几大块来介绍：一、绪论主要介绍微电了器件工艺的发展历史，集成电路的发展历史及工艺实例。二、硅的晶体结构主耍介绍硅晶体的特点，晶向，晶血，缺陷，杂质等等三、热处理及离子注入氧化，扩散，离子注入工艺四、薄膜工艺物理气和淀积，化学气和淀积，外延工艺五、图形转移工艺光刻与刻蚀六、工艺集成金属化与多层互连，工艺集成七、后工艺，测试减薄，蒸金，划片，烧结，键合，封装，测试集成电路工艺分几大块技术：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光刻：接触光刻、接近光刻、投影光刻、电子朿光刻刻蚀

2、：干法刻蚀、湿法刻蚀掺杂：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、接触等离子注入：退火扩散:制膜：制作各种材料的薄膜氧化：干氧氧化、湿氧氧化等CVD：APCVD.LPCVD.PECVDPVD：蒸发、溅射集成电路制备主要工艺及设备1.晶片制备1.1单晶拉仲：在适当的温度下，将特制的籽晶与熔化丁・垃坍内的高纯多晶材料相接触，在籽晶与坦坍相对旋转的同时，按一定速度向上提拉籽晶，使熔体不断沿籽晶晶向结晶，直接拉制成单晶。相关设备》单晶炉1.2切片：将半导体单晶按所需晶向切割成指定厚度的薄片。相关设备＞＞内圆切片机多刀切割

3、机1.3倒角：由丁•刚切下來的晶片外边缘很锋利，硅单晶又是脆性材料，为避免边角崩裂影响晶片强度.破坏晶片表而光洁和对后工序带来污染颗粒，必须用专用的设备自动修整晶片边缘形状和外径尺寸。相关设备＞＞倒角机1.4抛光：利用抛光剂对研磨后的晶片进行物理、化学的表而加工,以获取无晶格损伤的高洁净度、高平整度的镜面晶片。相关设备＞＞单/双面抛光机、单/多头抛光机1.5淸洗：合理的消洗是保证硅片表面质量的重要条件。在晶片制备过程屮需要多次清洗，以去除残留在晶片表面或边缘的废屑等。相关设备〉〉清洗机、冲洗甩干机2.前道工艺2.1外延：在单胡衬底

4、胡片上生长一层具冇与基片不同电子特性的薄硅层。相关设备〉〉外延炉2.2氧化：在高温下，氧和水蒸气跟硅表面起化学作用，形成薄厚均匀的硅氧化层。和关设备＞＞氧化炉2.3化学汽相淀积（CVD）：使一种或数种物质的气体以某种方式激活后，在衬底表面发生化学反应，并淀积所需固体薄膜。相关设备》即。设备2M溅射：正离子受强电场加速，形成高能星的离子流轰击靶材，当离子的动能超过靶原子的结合能时，靶表面的原子就脱离表面，溅射到对血的阳极匕淀积成薄膜。相关设备＞＞溅射台2.5光刻：将掩模图形转印到涂有光刻胶的衬底晶片上。对准和曝光是光刻工艺屮最关键的

5、工序和关设备＞＞接触/接近式曝光机分步投影曝光机2.6刻蚀：活性气体可使曝光区，在晶片表面建立儿何图形。相关设备＞＞刻蚀机2.7离子注入：先使待掺杂的原子电离，再加速到一定能量使之“注入”到晶体中,经过退火使杂质激活,达到掺杂目的。相关设备〉〉离子注入机3.后道工艺3.1探针测试：对晶圆上的每个电路进行电性能测试及特性测试。相关设备＞＞探针测试台3.2划片：将具有集成电路管芯的関片用金刚砂刃具、激光束等方法分割成单独的管芯以便封装。相关设备＞＞砂轮划片机3.3粘片：把集成电路芯片用银浆、银玻璃、低温焊料或共晶焊料装配到塑料封装的引

6、线框架或陶瓷封装外壳底座上。相关设备＞＞粘片机3.4引线键合：用金引线把集成电路管芯上的斥焊点与外盍或引线框架上的外引线内引出端通过键合连接起来。相关设备＞＞引线键合机3.5封装：密封组件用作机械和外界保护。为保证封装质量，管壳必须具有良好的气密性.足够的机械强度、良好的电气性能和热性能。相关设备＞＞塑封压机切筋打弯机打标机3.6终测：乂叫成品测试，口的是确保TC能满足最低电气规范化耍求，并按不同耍求分类，统计出分类结果和不同参数分布，供质量和生产部门参考。相关设备＞＞数字集成电路测试系统3.7编带：将IC成品经自动识别检测,热封

7、覆盖膜并编入凹壳载带。相关设备＞＞编带机ChapO绪论o.1微电子器件工艺的发展历史大致分为三个阶段：1•生长法:在20世纪30、40年代，经过对半导体材料的性质及特点的深入研究和长时间的实践和探索，开始利用错、硅晶体制造P-N结。刚开始方法较为原始，它是在拉制错、硅单晶体的过程屮实现的。以错单晶为例，由于熔化的晶体的导电类型为7型（或P型），在拉制过程小，某一时刻突然改变掺杂浓度，如放入某种受主杂质（或施主杂质），这样己拉制好的单晶，先头部分为"型（或P型人而后一部分就成为P型（或N型），然后将错单晶切成小片在P型和N型交界而处

8、就形成了一个P-N结,这就是晶体二极管。2•合金法:到了20世纪50年代，釆用合金法制造PN结。它是将一个受主杂质（施主杂质）的小球，放在一块“型（P型）错晶片上，然后，将它们一起放在高温下加热，使小球熔化，以合金方式浸入到错晶体中，当晶片完全冷却