晶圆制造工艺流程1.doc

晶圆制造工艺流程1、 外表清洗2、 初次氧化3、 CVD(Chemical Vapor deposition) 法沉积一层 Si3N4 (Hot CVD 或 LPCVD) 。1常压 CVD (Normal Pressure CVD)2低压 CVD (Low Pressure CVD)3热 CVD (Hot CVD)/(thermal CVD)4电浆增强 CVD (Plasma Enhanced CVD)5MOCVD (Metal Organic   CVD) & 分子磊晶成长 (Molecular Beam Epitaxy)6外延生长法 (LPE)4、 涂敷光刻胶1光刻胶的涂敷2预烘 (pre bake)3曝光4显影5后烘 (post bake)6腐蚀 (etching)7光刻胶的去除5、 此处用干法氧化法将氮化硅去除6 、离子布植将硼离子 (B+3) 透过 SiO2 膜注入衬底，形成 P 型阱7、 去除光刻胶，放高温炉中进展退火处理8、 用热磷酸去除氮化硅层，掺杂磷 (P+5) 离子，形成 N 型阱9、 退火处理，然后用 HF 去除 SiO2 层10、干法氧化法生成一层 SiO2 层，然后 LPCVD 沉积一层氮化硅11、利用光刻技术和离子刻蚀技术，保存下栅隔离层上面的氮化硅层12、湿法氧化，生长未有氮化硅保护的 SiO2 层，形成 PN 之间的隔离区13、热磷酸去除氮化硅，然后用 HF 溶液去除栅隔离层位置的 SiO2 ，并重新生成品质更好的 SiO2 薄膜 , 作为栅极氧化层。14、LPCVD 沉积多晶硅层，然后涂敷光阻进展光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极构造，并氧化生成 SiO2 保护层。15、外表涂敷光阻，去除 P 阱区的光阻，注入砷 (As) 离子，形成 NMOS 的源漏极。用同样的方法，在 N 阱区，注入 B 离子形成 PMOS 的源漏极。16、利用 PECVD 沉积一层无掺杂氧化层，保护元件，并进展退火处理。17、沉积掺杂硼磷的氧化层18、濺镀第一层金属1 薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同，厚度通常小于 1um 。2 真空蒸发法 Evaporation Deposition 3 溅镀 Sputtering Deposition 19、光刻技术定出 VIA 孔洞，沉积第二层金属，并刻蚀出连线构造。然后，用 PECVD 法氧化层和氮化硅保护层。 20、光刻和离子刻蚀，定出 PAD 位置21、最后进展退火处理，以保证整个 Chip 的完整和连线的连接性晶圆制造总的工艺流程芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序Wafer Fabrication、晶圆针测工序Wafer Probe、构装工序Packaging、测试工序Initial Test and Final Test等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段Front End工序，而构装工序、测试工序为后段Back End工序。1、晶圆处理工序：本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件如晶体管、电容、逻辑开关等，其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关，但一般根本步骤是先将晶圆适当清洗，再在其外表进展氧化及化学气相沉积，然后进展涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。2、晶圆针测工序：经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的小格，即晶粒，一般情况下，为便于测试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品；但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测Probe仪对每个晶粒检测其电气特性，并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，装入不同的托盘中，不合格的晶粒那么舍弃。3、构装工序：就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒防止受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块。4、测试工序：芯片制造的最后一道工序为测试，其又可分为一般测试和特殊测试，前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性，如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片，依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试那么是根据客户特殊需求的技术参数，从相近参数规格、品种中拿出局部芯片，做有针对性的专门测试，看是否能满足客户的特殊需求，以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片那么视其到达的参数情况定作降级品或废品ETCH何谓蚀刻(Etch)答：将形成在晶圆外表上的薄膜全部，或特定处所去除至必要厚度的制程。蚀刻种类:答：(1) 干蚀刻(2) 湿蚀刻蚀刻对象依薄膜种类可分为:答：poly,oxide, metal何谓 dielectric 蚀刻(介电质蚀刻)答：Oxide etch and nitride etch半导体中一般介电质材质为何答：氧化硅/氮化硅何谓湿式蚀刻答：利用液相的酸液或溶剂;将不要的薄膜去除何谓电浆 Plasma答：电浆是物质的第四状态.带有正,负电荷及中性粒子之总和;其中包含电子,正离子,负离子,中性分子,活性基及发散光子等,产生电浆的方法可使用高温或高电压.何谓干式蚀刻答：利用plasma将不要的薄膜去除何谓Under-etching(蚀刻缺乏)答：系指被蚀刻材料，在被蚀刻途中停顿造成应被去除的薄膜仍有残留何谓Over-etching(过蚀刻 )答：蚀刻过多造成底层被破坏何谓Etch rate(蚀刻速率)答：单位时间内可去除的蚀刻材料厚度或深度何谓Seasoning(陈化处理)答：是在蚀刻室的清净或更换零件后，为要稳定制程条件，使用仿真dummy 晶圆进展数次的蚀刻循环。Asher的主要用途:答：光阻去除Wet bench dryer 功用为何答：将晶圆外表的水份去除列举目前Wet bench dry方法:答：(1) Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry何谓 Spin Dryer答：利用离心力将晶圆外表的水份去除何谓 Maragoni Dryer答：利用外表张力将晶圆外表的水份去除何谓 IPA Vapor Dryer答：利用IPA(异丙醇)和水共溶原理将晶圆外表的水份去除测Particle时,使用何种测量仪器答：Tencor Surfscan测蚀刻速率时,使用何者量测仪器答：膜厚计,测量膜厚差值何谓 AEI答：After Etching Inspection 蚀刻后的检查AEI目检Wafer须检查哪些工程:答：(1) 正面颜色是否异常及刮伤 (2) 有无缺角及Particle (3)刻号是否正确金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应如何处理答：清机防止金属污染问题金属蚀刻机台asher的功用为何答：去光阻及防止腐蚀金属蚀刻后为何不可使用一般硫酸槽进展清洗答：因为金属线会溶于硫酸中"Hot Plate"机台是什幺用途答：烘烤Hot Plate 烘烤温度为何答：90120 度C何种气体为Poly ETCH主要使用气体答：Cl2, HBr, HCl用于Al 金属蚀刻的主要气体为答：Cl2, BCl3用于W金属蚀刻的主要气体为答：SF6何种气体为oxide vai/contact ETCH主要使用气体答：C4F8, C5F8, C4F6硫酸槽的化学成份为:答：H2SO4/H2O2AMP槽的化学成份为:答：NH4OH/H2O2/H2OUV curing 是什幺用途答：利用UV光对光阻进展预处理以加强光阻的强度"UV curing"用于何种层次答：金属层何谓EMO答：机台紧急开关EMO作用为何答：当机台有危险发生之顾虑或已不可控制,可紧急按下湿式蚀刻门上贴有那些警示标示答：(1) 警告.内部有严重危险.严禁翻开此门 (2) 机械手臂危险. 严禁翻开此门 (3) 化学药剂危险. 严禁翻开此门遇化学溶液泄漏时应如何处置答：严禁以手去测试漏出之液体. 应以酸碱试纸测试. 并寻找泄漏管路.遇 IPA 槽着火时应如何处置答：立即关闭IPA 输送管路并以机台之灭火器灭火及通知紧急应变小组BOE槽之主成份为何答：HF(氢氟酸)与NH4F(氟化铵).BOE为那三个英文字缩写 答：Buffered Oxide Etcher 。有毒气体之阀柜(VMB)功用为何答：当有毒气体外泄时可利用抽气装置抽走,并防止有毒气体漏出电浆的频率一般13.56 MHz,为何不用其它频率答：为防止影响通讯品质,目前只开放特定频率,作为产生电浆之用,如380420KHz ,13.56MHz,2.54GHz等何谓ESC(electrical static chuck)答：利用静电吸附的原理, 将 Wafer 固定在极板 (Substrate) 上Asher主要气体为答：O2Asher机台进展蚀刻最关键之参数为何答：温度简述TURBO PUMP 原理答：利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR热交换器(HEAT EXCHANGER)之功用为何？答：将热能经由介媒传输,以到达温度控制之目地简述BACKSIDE HELIUM COOLING之原理？答：藉由氦气之良好之热传导特性,能将芯片上之温度均匀化ORIENTER 之用途为何？答：搜寻notch边,使芯片进反响腔的位置都固定,可追踪问题简述EPD之功用答：侦测蚀刻终点;End point detector利用波长侦测蚀刻终点何谓MFC？答：mass flow controler气体流量控制器;用于控制 反响气体的流量GDP 为何答：气体分配盘(gas distribution plate)GDP 有何作用？答：均匀地将气体分布于芯片上方何谓 isotropic etch答：等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率均等何谓 anisotropic etch答：非等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率少何谓 etch 选择比答：不同材质之蚀刻率比值何谓AEI CD答：蚀刻后特定图形尺寸之大小,特征尺寸(Critical Dimension)何谓CD bias答：蚀刻CD减蚀刻前黄光CD简述何谓田口式实验方案法答：利用混合变因安排辅以统计归纳分析何谓反射功率答：蚀刻过程中,所施予之功率并不会完全地被反响腔内接收端所承受,会有部份值反射掉,此反射之量,称为反射功率Load Lock 之功能为何答：Wafers经由loadlock后再进出反响腔,确保反响腔维持在真空下不受粉尘及湿度的影响.厂务供气系统中何谓 Bulk Gas 答：Bulk Gas 为大气中普遍存在之制程气体, 如 N2, O2, Ar 等.厂务供气系统中何谓Inert Gas答：Inert Gas 为一些特殊无强烈毒性的气体, 如 NH3, CF4, CHF3, SF6 等.厂务供气系统中何谓Toxic Gas 答：Toxic Gas 为具有强烈危害人体的毒性气体, 如 SiH4, Cl2, BCl3 等.机台维修时,异常告示排及机台控制权应如何处理答：将告示牌切至异常且将机台控制权移至维修区以防有人误动作冷却器的冷却液为何功用 答：传导热Etch之废气有经何种方式处理 答：利用水循环将废气溶解之后排放至废酸槽何谓RPM答：即Remote Power Module,系统总电源箱.火灾异常处理程序答：(1) 立即警告周围人员. (2) 尝试 3 秒钟灭火. (3) 按下EMO停顿机台. (4) 关闭 VMB Valve 并通知厂务. (5) 撤离.一氧化碳(CO)侦测器警报异常处理程序答：(1) 警告周围人员. (2) 按 Pause 键,暂止 Run 货. (3) 立即关闭 VMB 阀,并通知厂务. (4) 进展测漏.高压电击异常处理程序答：(1) 确认平安无虑下,按 EMO键(2) 确认受伤原因(误触电源,漏水等)(3) 处理受伤人员T/C (传送Transfer Chamber) 之功能为何 答：提供一个真空环境, 以利机器手臂在反响腔与晶舟间传送 Wafer,节省时间.机台PM时需佩带面具否答：是,防毒面具机台停滞时间过久run货前需做何动作答：Seasoning(陈化处理)何谓Seasoning(陈化处理)答：是在蚀刻室的清净或更换零件后，为要稳定制程条件，使用仿真dummy 晶圆进展数次的蚀刻循环。何谓日常测机答：机台日常检点工程, 以确认机台状况正常何谓WAC (Waferless Auto Clean)答：无wafer自动干蚀刻清机何谓Dry Clean答：干蚀刻清机日常测机量测etch rate之目的何在答：因为要蚀刻到多少厚度的film,其中一个重要参数就是蚀刻率操作酸碱溶液时,应如何做好平安措施答：(1) 穿戴防酸碱手套围裙平安眼镜或护目镜(2) 操作区备有清水与水管以备不时之需(3) 操作区备有吸酸棉及隔离带如何让chamber到达设定的温度答：使用heater和 chillerChiller之功能为何答：用以帮助稳定chamber温度如何在chamber建立真空答：(1) 首先确立chamber parts组装完整(2) 以dry pump作第一阶段的真空建立(3) 当圧力到达100mT寺再以turbo pump 抽真空至1mT以下真空计的功能为何答：侦测chamber的压力,确保wafer在一定的压力下 processTransfer module 之robot 功用为何答：将wafer 传进chamber与传出chamber之用何谓MTBC (mean time between clean)答：上一次wet clean 到这次wet clean 所经过的时间RF Generator 是否需要定期检验答：是需要定期校验;假设未校正功率有可能会变化;如此将影响电浆的组成为何需要对etch chamber温度做监控答：因为温度会影响制程条件;如etching rate/均匀度为何需要注意dry pump exhaust presure (pump 出口端的气压)答：因为气压假设太大会造成pump 负荷过大;造成pump 跳掉,影响chamber的压力,直接影响到run货品质为何要做漏率测试 (Leak rate )答： (1) 在PM后PUMP Down 12小时后;为确保chamber Run 货时,无大气进入chambe 影响chamber GAS 成份(2) 在日常测试时,为确保chamber 内来自大气的泄漏源,故需测漏机台发生Alarm时应如何处理答：(1) 假设为火警,立即圧下EMO(紧急按钮),并灭火且通知相关人员与主管(2) 假设是一般异常,请先检查alarm 讯息再判定异常原因,进而解决问题,假设未能处理应立即通知主要负责人蚀刻机台废气排放分为那几类答：一般无毒性废气/有毒酸性废气排放蚀刻机台使用的电源为多少伏特(v)答：208V 三相干式蚀刻机台分为那几个部份答：(1) Load/Unload 端 (2) transfer module (3) Chamber process module (4) 真空系统 (5) GAS system (6) RF system在半导体程制中,湿制程(wet processing)分那二大頪答：(1) 晶圆洗净(wafer cleaning) (2) 湿蚀刻(wet etching).晶圆洗净(wafer cleaning)的设备有那几种答：(1) Batch type(immersion type): a) carrier type b)Cassetteless type (2) Single wafer type(spray type)晶圆洗净(wafer cleaning)的目的为何答：去除金属杂质,有机物污染及微尘.半导体制程有那些污染源答：(1) 微粒子(2) 金属(3) 有机物(4) 微粗糙(5) 天生的氧化物RCA清洗制程目的为何答：于微影照像后,去除光阻,清洗晶圆,并做到酸碱中和,使晶圆可进展下一个制程.洗净溶液 APM(SC-1)-> NH4OH:H2O2:H2O的目的为何答：去除微粒子及有机物洗净溶液 SPM-> H2SO4:H2O2:H2O的目的为何答：去除有机物洗净溶液 HPM(SC-2)-> HCL:H2O2:H2O的目的为何答：去除金属洗净溶液 DHF-> HF:H2O(1:1001:500)的目的为何答：去除自然氧化膜及金属洗净溶液 FPM-> HF:H2O2:H2O的目的为何答：去除自然氧化膜及金属洗净溶液 BHF(BOE)-> HF:NH4F的目的为何答：氧化膜湿式蚀刻洗净溶液 热磷酸-> H3PO4的目的为何答：氮化膜湿式蚀刻0.25微米逻辑组件有那五种标准清洗方法答：(1) 扩散前清洗(2) 蚀刻后清洗(3) 植入后清洗(4) 沉积前洗清 (5) CMP后清洗超音波刷洗(ultrasonic scrubbing)目的为何答：去除不溶性的微粒子污染何谓晶圆盒(POD)清洗答：利用去离子水和界面活性剂(surfactant),除去晶圆盒外表的污染.高压喷洒(high pressure spray)或刷洗去微粒子在那些制程之后答：(1) 锯晶圆(wafer saw) (2) 晶圆磨薄(wafer lapping) (3) 晶圆拋光(wafer polishing) (4) 化学机械研磨晶圆湿洗净设备有那几种答：(1) 多槽全自动洗净设备 (2) 单槽清洗设备 (3) 单晶圆清洗设备.单槽清洗设备的优点答：(1) 较佳的环境制程与微粒控制能力. (2) 化学品与纯水用量少. (3) 设备调整弹性度高.单槽清洗设备的缺点答：(1) 产能较低. (2) 晶圆间仍有互相污染单晶圆清洗设备未来有那些须要突破的地方答：产能低与设备成熟度