半 导体元件制造过程可分为

• 前段(Front End)制程

晶圆处理制程(Wafer Fabrication;简称 Wafer Fab)、

晶圆针测制程(Wafer Probe);

• 後段(Back End)

构装(Packaging )、

测试制程(Initial Test and Final Test)

一、晶圆处理制程

• 晶圆处理制程之主要工作为在矽晶圆上制作电路与 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(Particle )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 )及沈积,最後进行微 影、蚀刻及离子植入等反覆步骤,以完成晶圆上电 路的加工与制作。

二、晶圆针测制程 • 经过 Wafer Fab之制程後,晶圆上即形成 一格格的小格 ,我们称之为晶方或是晶粒 (Die ),在一般情形下,同一片晶圆上 皆制作相同的晶片,但是也有可能在同一 片晶圆 上制作不同规格的产品;这些晶圆 必须通过晶片允收测试,晶粒将会一一经 过针测(Probe )仪器以测试其电气特 性, 而不合格的的晶粒将会被标上记号 (Ink Dot),此程序即 称之为晶圆针测 制程(Wafer Probe)。然後晶圆将依晶 粒 为单位分割成一粒粒独立的晶粒

三、 IC 构装制程 • IC 構裝製程(Packaging ):利用塑膠

或陶瓷包裝晶粒與配線以成積體電路 • 目的:是為了製造出所生產的電路的保 護層,避免電路受到機械性刮傷或是高 溫破壞。

半导体制造工艺分类

• 一 双极型 IC 的基本制造工艺:

• A 在元器件间要做电隔离区(PN 结隔 离、全介质隔离及 PN 结介质混合隔离) ECL (不掺金) (非饱和型) 、 TTL/DTL (饱和型) 、 STTL (饱和 型) B 在元器件间自然隔离

I 2L (饱和型)

半导体制造工艺分类 • 二 MOSIC 的基本制造工艺:

根据 栅工艺分类

• A 铝栅工艺

• B 硅 栅工艺

• 其他分类

1 、(根据沟道) PMOS 、 NMOS 、 CMOS

2 、(根据负载元件) E/R、 E/E、 E/D

半导体制造工艺分类

• 三 Bi-CMOS 工艺:

A 以 CMOS 工艺为基础

P 阱 N 阱

B 以双极型工艺为基础

双极型集成电路和 MOS 集成电 路优缺点

双极型集成电路

中等速度、驱动能力强、模拟精度高、功耗比 较大

CMOS 集成电路

低的静态功耗、宽的电源电压范围、宽的输出电压幅 度(无阈值损失),具有高速度、高密度潜力;可与 TTL 电路兼容。电流驱动能力低

半 导体元件制造过程

前段(Front End)制程 ---前工序 晶圆处理制程(Wafer Fabrication; 简称 Wafer Fab)

1. 衬底选择

P 型 Si ρ±10Ω.cm 111晶向 , 偏离 2O ~5O 晶圆(晶片)

晶圆(晶片)的生产由砂即(二氧化硅)开 始,经由电弧炉的提炼还原成 冶炼级的硅,再 经由盐酸氯化,产生三氯化硅,经蒸馏纯化 后,透过慢速分 解过程,制成棒状或粒状的 「多晶硅」。一般晶圆制造厂,将多晶硅融解 后,再利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒。一支 85公分长,重 76.6公斤的 8寸 硅晶棒,约需 2天半时间长成。经研磨、抛光、切片后,即

成半导体之原料 晶圆片

CMOS 工艺集成电路

主要制程介绍

矽晶圓材料(Wafer ) 圓晶是制作矽半導體 IC 所用之矽晶片,狀似圓 形,故稱晶圓。材料是「矽」, IC (Integrated Circuit)厂用的矽晶片即 為矽晶體,因為整片的矽晶片是單一完整的晶 體,故又稱為單晶體。但在整體固態晶體內, 眾多小晶體的方向不相,則為复晶體(或多晶 體)。生成單晶體或多晶體与晶體生長時的溫 度,速率与雜質都有關系。

光 学 显 影

光学显影是在感光胶上经过曝光和显影的程 序,把光罩上的图形转换到感光胶下面的薄 膜层或硅晶上。光学显影主要包含了感光胶 涂布、烘烤、光罩对准、 曝光和显影等程 序。

关键技术参数:最小可分辨图形尺寸Lmin(nm) 聚焦深度DOF

曝光方式:紫外线、X射线、电子束、极紫外

本文由第一文库网(www.wenku1.com)首发。