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  • 1 # 戲如人生li

    晶圓製造工藝流程


    1、 表面清洗


    2、 初次氧化


    3、 CVD(Chemical Vapor deposition) 法沉積一層 Si3N4 (Hot CVD 或 LPCVD) 。 (1)常壓 CVD (Normal Pressure CVD) (2)低壓 CVD (Low Pressure CVD) (3)熱 CVD (Hot CVD)/(thermal CVD) (4)電漿增強 CVD (Plasma Enhanced CVD) (5)MOCVD (Metal Organic CVD) & 分子磊晶成長 (Molecular Beam Epitaxy) (6)外延生長法 (LPE)


    4、 塗敷光刻膠 (1)光刻膠的塗敷 (2)預烘 (pre bake) (3)曝光 (4)顯影 (5)後烘 (post bake) (6)腐蝕 (etching) (7)光刻膠的去除


    5、 此處用幹法氧化法將氮化矽去除


    6 、離子布植將硼離子 (B 3) 透過 SiO2 膜注入襯底,形成 P 型阱


    7、 去除光刻膠,放高溫爐中進行退火處理


    8、 用熱磷酸去除氮化矽層,摻雜磷 (P 5) 離子,形成 N 型阱


    9、 退火處理,然後用 HF 去除 SiO2 層


    10、幹法氧化法生成一層 SiO2 層,然後 LPCVD 沉積一層氮化矽


    11、利用光刻技術和離子刻蝕技術,保留下柵隔離層上面的氮化矽層


    12、溼法氧化,生長未有氮化矽保護的 SiO2 層,形成 PN 之間的隔離區


    13、熱磷酸去除氮化矽,然後用 HF 溶液去除柵隔離層位置的 SiO2 ,並重新生成品質更好的 SiO2 薄膜 , 作為柵極氧化層。


    14、LPCVD 沉積多晶矽層,然後塗敷光阻進行光刻,以及等離子蝕刻技術,柵極結構,並氧化生成 SiO2 保護層。


    15、表面塗敷光阻,去除 P 阱區的光阻,注入砷 (As) 離子,形成 NMOS 的源漏極。用同樣的方法,在 N 阱區,注入 B 離子形成 PMOS 的源漏極。


    16、利用 PECVD 沉積一層無摻雜氧化層,保護元件,並進行退火處理。


    17、沉積摻雜硼磷的氧化層 18、濺鍍第一層金屬 (1) 薄膜的沉積方法根據其用途的不同而不同,厚度通常小於 1um 。 (2) 真空蒸發法( Evaporation Deposition ) (3) 濺鍍( Sputtering Deposition )


    19、光刻技術定出 VIA 孔洞,沉積第二層金屬,並刻蝕出連線結構。然後,用 PECVD 法氧化層和氮化矽保護層。


    20、光刻和離子刻蝕,定出 PAD 位置


    21、最後進行退火處理,以保證整個 Chip 的完整和連線的連線性


    晶圓製造總的工藝流程 晶片的製造過程可概分為晶圓處理工序(Wafer Fabrication)、晶圓針測工序(Wafer Probe)、構裝工序(Packaging)、測試工序(Initial Test and Final Test)等幾個步驟。


    其中晶圓處理工序和晶圓針測工序為前段(Front End)工序,而構裝工序、測試工序為後段(Back End)工序。


    1、晶圓處理工序:本工序的主要工作是在晶圓上製作電路及電子元件(如電晶體、電容、邏輯開關等),其處理程式通常與產品種類和所使用的技術有關,但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗,再在其表面進行氧化及化學氣相沉積,然後進行塗膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反覆步驟,最終在晶圓上完成數層電路及元件加工與製作。


    2、晶圓針測工序:經過上道工序後,晶圓上就形成了一個個的小格,即晶粒,一般情況下,為便於測試,提高效率,同一片晶圓上製作同一品種、規格的產品;但也可根據需要製作幾種不同品種、規格的產品。在用針測(Probe)儀對每個晶粒檢測


    其電氣特性,並將不合格的晶粒標上記號後,將晶圓切開,分割成一顆顆單獨的晶粒,再按其電氣特性分類,裝入不同的托盤中,不合格的晶粒則捨棄。


    3、構裝工序:就是將單個的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的晶片基座上,並把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連線,以作為與外界電路板連線之用,最後蓋上塑膠蓋板,用膠水封死。其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞。到此才算製成了一塊積體電路晶片(即我們在電腦裡可以看到的那些黑色或褐色,兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊)。


    4、測試工序:晶片製造的最後一道工序為測試,其又可分為一般測試和特殊測試,前者是將封裝後的晶片置於各種環境下測試其電氣特性,如消耗功率、執行速度、耐壓度等。經測試後的晶片,依其電氣特性劃分為不同等級。而特殊測試則是根據客戶特殊需求的技術引數,從相近引數規格、品種中拿出部分晶片,做有針對性的專門測試,看是否能滿足客戶的特殊需求,以決定是否須為客戶設計專用晶片。經一般測試合格的產品貼上規格、型號及出廠日期等標識的標籤並加以包裝後即可出廠。而未透過測試的晶片則視其達到的引數情況定作降級品或廢品 。

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