晶圓制造工藝流程

1、.晶圓制造工藝流程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(qiáng) CVD (Plasma Enhanced CVD)（ 5） MOCVD (Metal OrganicCVD) &分子磊晶成長(Molecular Beam Epitaxy)（ 6）外延生長法 (LPE)4、 涂敷光刻膠

2、（ 1）光刻膠的涂敷（ 2）預(yù)烘 (pre bake)（ 3）曝光（ 4）顯影（ 5）后烘 (post bake)（ 6）腐蝕 (etching)（ 7）光刻膠的去除5、 此處用干法氧化法將氮化硅去除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(jìn)行退火處理8、 用熱磷酸去除氮化硅層，摻雜磷(P+5) 離子，形成 N型阱9、 退火處理，然后用HF 去除 SiO2 層10、干法氧化法生成一層SiO2 層，然后 LPCVD 沉積一層氮化硅11、利用光刻技術(shù)和離子刻蝕技術(shù)，保留下柵隔離層上面的氮化硅層12、濕法氧化，生長未有氮化硅保護(hù)的SiO2

3、 層，形成 PN 之間的隔離區(qū)13、熱磷酸去除氮化硅，然后用 HF溶液去除柵隔離層位置的 SiO2 ，并重新生成品質(zhì)更好的SiO2 薄膜 , 作為柵極氧化層。14、LPCVD沉積多晶硅層，然后涂敷光阻進(jìn)行光刻，以及等離子蝕刻技術(shù)，柵極.結(jié)構(gòu)，并氧化生成SiO2 保護(hù)層。15、表面涂敷光阻，去除P 阱區(qū)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(qū)，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(hù)元件，并進(jìn)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(jù)其用途的不同而不同，厚度通常小于1um

4、 。（ 2） 真空蒸發(fā)法（ Evaporation Deposition ）（ 3） 濺鍍（ Sputtering Deposition ）19、光刻技術(shù)定出 VIA 孔洞，沉積第二層金屬，并刻蝕出連線結(jié)構(gòu)。 然后，用 PECVD 法氧化層和氮化硅保護(hù)層。 20、光刻和離子刻蝕，定出 PAD 位置21、最后進(jìn)行退火處理，以保證整個(gè) Chip 的完整和連線的連接性晶圓制造總的工藝流程芯片的制造過程可概分為晶圓處理工序 （ Wafer Fabrication）、晶圓針測(cè)工序 （ Wafer Probe）、構(gòu)裝工序（ Packaging）、測(cè)試工序（ Initial Test and Final T

5、est）等幾個(gè)步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測(cè)工序?yàn)榍岸危‵ront End）工序，而構(gòu)裝工序、測(cè)試工序?yàn)楹蠖危?Back End）工序。1、晶圓處理工序：本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關(guān)等），其處理程序通常與產(chǎn)品種類和所使用的技術(shù)有關(guān)，但一般基本步驟是先將晶圓適當(dāng)清洗， 再在其表面進(jìn)行氧化及化學(xué)氣相沉積， 然后進(jìn)行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復(fù)步驟，最終在晶圓上完成數(shù)層電路及元件加工與制作。2、晶圓針測(cè)工序：經(jīng)過上道工序后，晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)的小格，即晶粒，一般情況下，為便于測(cè)試，提高效率，同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品；但也可

6、根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產(chǎn)品。在用針測(cè)（Probe）儀對(duì)每個(gè)晶粒檢測(cè).其電氣特性，并將不合格的晶粒標(biāo)上記號(hào)后，將晶圓切開，分割成一顆顆單獨(dú)的晶粒，再按其電氣特性分類，裝入不同的托盤中，不合格的晶粒則舍棄。3、構(gòu)裝工序： 就是將單個(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并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接，以作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水封死。其目的是用以保護(hù)晶粒避免受到機(jī)械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片（即我們?cè)陔娔X里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(cè)試工序：芯片制造的最后一道工序?yàn)闇y(cè)試，其又

7、可分為一般測(cè)試和特殊測(cè)試，前者是將封裝后的芯片置于各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性，如消耗功率、運(yùn)行速度、耐壓度等。經(jīng)測(cè)試后的芯片，依其電氣特性劃分為不同等級(jí)。而特殊測(cè)試則是根據(jù)客戶特殊需求的技術(shù)參數(shù)，從相近參數(shù)規(guī)格、品種中拿出部分芯片，做有針對(duì)性的專門測(cè)試，看是否能滿足客戶的特殊需求，以決定是否須為客戶設(shè)計(jì)專用芯片。經(jīng)一般測(cè)試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號(hào)及出廠日期等標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽并加以包裝后即可出廠。而未通過測(cè)試的芯片則視其達(dá)到的參數(shù)情況定作降級(jí)品或廢品ETCH何謂蝕刻 (Etch)?答：將形成在晶圓表面上的薄膜全部，或特定處所去除至必要厚度的制程。蝕刻種類 :答： (1) 干蝕刻 (2) 濕蝕刻蝕刻對(duì)象依

8、薄膜種類可分為:答： poly,oxide, metal何謂 dielectric 蝕刻 (介電質(zhì)蝕刻 )?答： Oxide etch and nitride etch半導(dǎo)體中一般介電質(zhì)材質(zhì)為何?答：氧化硅 /氮化硅何謂濕式蝕刻.答：利用液相的酸液或溶劑;將不要的薄膜去除何謂電漿Plasma?答：電漿是物質(zhì)的第四狀態(tài) .帶有正 ,負(fù)電荷及中性粒子之總和 ;其中包含電子 ,正離子 ,負(fù)離子 ,中性分子 ,活性基及發(fā)散光子等 ,產(chǎn)生電漿的方法可使用高溫或高電壓 .何謂干式蝕刻 ?答：利用 plasma 將不要的薄膜去除何謂 Under-etching(蝕刻不足 )?答：系指被蝕刻材料，在被蝕刻途中

9、停止造成應(yīng)被去除的薄膜仍有殘留何謂 Over-etching(過蝕刻 )答：蝕刻過多造成底層被破壞何謂 Etch rate(蝕刻速率 )答：單位時(shí)間內(nèi)可去除的蝕刻材料厚度或深度何謂 Seasoning(陳化處理 )答：是在蝕刻室的清凈或更換零件后， 為要穩(wěn)定制程條件， 使用仿真（ dummy）晶圓進(jìn)行數(shù)次的蝕刻循環(huán)。Asher 的主要用途 :答：光阻去除Wet bench dryer 功用為何 ?答：將晶圓表面的水份去除列舉目前 Wet bench dry 方法 :答： (1) Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry 何謂 Spin Dry

10、er答：利用離心力將晶圓表面的水份去除何謂 Maragoni Dryer答：利用表面張力將晶圓表面的水份去除何謂 IPA Vapor Dryer答：利用 IPA( 異丙醇 )和水共溶原理將晶圓表面的水份去除測(cè) Particle 時(shí),使用何種測(cè)量儀器 ?答： Tencor Surfscan測(cè)蝕刻速率時(shí) ,使用何者量測(cè)儀器 ?.答：膜厚計(jì) ,測(cè)量膜厚差值何謂 AEI答： After Etching Inspection 蝕刻后的檢查AEI 目檢 Wafer 須檢查哪些項(xiàng)目 :答： (1) 正面顏色是否異常及刮傷 (2) 有無缺角及 Particle (3)刻號(hào)是否正確金屬蝕刻機(jī)臺(tái)轉(zhuǎn)非金屬蝕刻機(jī)臺(tái)時(shí)

11、應(yīng)如何處理 ? 答：清機(jī)防止金屬污染問題金屬蝕刻機(jī)臺(tái)asher的功用為何 ?答：去光阻及防止腐蝕金屬蝕刻后為何不可使用一般硫酸槽進(jìn)行清洗?答：因?yàn)榻饘倬€會(huì)溶于硫酸中"Hot Plate" 機(jī)臺(tái)是什幺用途 ?答：烘烤Hot Plate 烘烤溫度為何 ?答： 90120 度 C何種氣體為 Poly ETCH 主要使用氣體 ?答： Cl2, HBr, HCl用于 Al 金屬蝕刻的主要?dú)怏w為答： Cl2, BCl3用于 W 金屬蝕刻的主要?dú)怏w為答： SF6何種氣體為 oxide vai/contact ETCH 主要使用氣體 ?答： C4F8, C5F8, C4F6硫酸槽的化學(xué)成份

12、為:答： H2SO4/H2O2AMP 槽的化學(xué)成份為 :答： NH4OH/H2O2/H2OUV curing是什幺用途 ?答：利用 UV 光對(duì)光阻進(jìn)行預(yù)處理以加強(qiáng)光阻的強(qiáng)度"UV curing" 用于何種層次 ?.答：金屬層何謂 EMO?答：機(jī)臺(tái)緊急開關(guān)EMO 作用為何 ?答：當(dāng)機(jī)臺(tái)有危險(xiǎn)發(fā)生之顧慮或已不可控制,可緊急按下濕式蝕刻門上貼有那些警示標(biāo)示?答： (1) 警告 .內(nèi)部有嚴(yán)重危險(xiǎn) .嚴(yán)禁打開此門(2) 機(jī)械手臂危險(xiǎn) . 嚴(yán)禁打開此門(3) 化學(xué)藥劑危險(xiǎn) . 嚴(yán)禁打開此門遇化學(xué)溶液泄漏時(shí)應(yīng)如何處置 ?答：嚴(yán)禁以手去測(cè)試漏出之液體 . 應(yīng)以酸堿試紙測(cè)試 . 并尋找泄漏管

13、路 . 遇 IPA 槽著火時(shí)應(yīng)如何處置 ?答：立即關(guān)閉IPA 輸送管路并以機(jī)臺(tái)之滅火器滅火及通知緊急應(yīng)變小組BOE 槽之主成份為何 ?答： HF(氫氟酸 )與 NH4F( 氟化銨 ).BOE 為那三個(gè)英文字縮寫?答： Buffered Oxide Etcher 。有毒氣體之閥柜 (VMB) 功用為何 ?答：當(dāng)有毒氣體外泄時(shí)可利用抽氣裝置抽走,并防止有毒氣體漏出電漿的頻率一般13.56 MHz, 為何不用其它頻率 ?答：為避免影響通訊品質(zhì),目前只開放特定頻率,作為產(chǎn)生電漿之用 ,如380420KHz ,13.56MHz,2.54GHz 等何謂 ESC(electrical static chuc

14、k)答：利用靜電吸附的原理, 將 Wafer 固定在極板(Substrate) 上Asher 主要?dú)怏w為答： O2Asher 機(jī)臺(tái)進(jìn)行蝕刻最關(guān)鍵之參數(shù)為何?答：溫度簡述 TURBO PUMP 原理答：利用渦輪原理 ,可將壓力抽至10-6TORR熱交換器 (HEAT EXCHANGER) 之功用為何？.答：將熱能經(jīng)由介媒傳輸,以達(dá)到溫度控制之目地簡述 BACKSIDE HELIUM COOLING之原理？答：藉由氦氣之良好之熱傳導(dǎo)特性,能將芯片上之溫度均勻化ORIENTER之用途為何？答：搜尋 notch 邊 ,使芯片進(jìn)反應(yīng)腔的位置都固定,可追蹤問題簡述 EPD 之功用答：偵測(cè)蝕刻終點(diǎn) ;End

15、 point detector 利用波長偵測(cè)蝕刻終點(diǎn)何謂 MFC？答： mass flow controler 氣體流量控制器 ;用于控制反應(yīng)氣體的流量GDP 為何 ?答：氣體分配盤 (gas distribution plate)GDP 有何作用？答：均勻地將氣體分布于芯片上方何謂 isotropic etch?答：等向性蝕刻 ;側(cè)壁側(cè)向蝕刻的機(jī)率均等何謂 anisotropic etch?答：非等向性蝕刻 ;側(cè)壁側(cè)向蝕刻的機(jī)率少何謂 etch 選擇比 ?答：不同材質(zhì)之蝕刻率比值何謂 AEI CD?答：蝕刻后特定圖形尺寸之大小,特征尺寸 (Critical Dimension)何謂 CD b

16、ias?答：蝕刻 CD 減蝕刻前黃光CD簡述何謂田口式實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法?答：利用混合變因安排輔以統(tǒng)計(jì)歸納分析何謂反射功率 ?答：蝕刻過程中 ,所施予之功率并不會(huì)完全地被反應(yīng)腔內(nèi)接收端所接受,會(huì)有部份值反射掉 ,此反射之量 ,稱為反射功率Load Lock 之功能為何 ?答：Wafers 經(jīng)由 loadlock 后再進(jìn)出反應(yīng)腔 ,確保反應(yīng)腔維持在真空下不受粉塵及.濕度的影響 .廠務(wù)供氣系統(tǒng)中何謂Bulk Gas ?答： Bulk Gas 為大氣中普遍存在之制程氣體, 如 N2, O2, Ar 等.廠務(wù)供氣系統(tǒng)中何謂Inert Gas?答： Inert Gas 為一些特殊無強(qiáng)烈毒性的氣體, 如 NH3,

17、 CF4, CHF3, SF6 等.廠務(wù)供氣系統(tǒng)中何謂Toxic Gas ?答： Toxic Gas 為具有強(qiáng)烈危害人體的毒性氣體, 如 SiH4, Cl2, BCl3等.機(jī)臺(tái)維修時(shí) ,異常告示排及機(jī)臺(tái)控制權(quán)應(yīng)如何處理?答：將告示牌切至異常且將機(jī)臺(tái)控制權(quán)移至維修區(qū)以防有人誤動(dòng)作冷卻器的冷卻液為何功用?答：傳導(dǎo)熱Etch 之廢氣有經(jīng)何種方式處理?答：利用水循環(huán)將廢氣溶解之后排放至廢酸槽何謂 RPM?答：即 Remote Power Module,系統(tǒng)總電源箱 .火災(zāi)異常處理程序答： (1) 立即警告周圍人員 . (2) 嘗試 3 秒鐘滅火 . (3) 按下 EMO 停止機(jī)臺(tái) . (4) 關(guān)閉 V

18、MB Valve 并通知廠務(wù) . (5) 撤離 .一氧化碳 (CO)偵測(cè)器警報(bào)異常處理程序答： (1) 警告周圍人員 . (2) 按 Pause 鍵,暫止 Run 貨. (3) 立即關(guān)閉VMB閥,并通知廠務(wù) . (4) 進(jìn)行測(cè)漏 .高壓電擊異常處理程序答： (1) 確認(rèn)安全無慮下 ,按 EMO 鍵(2) 確認(rèn)受傷原因 (誤觸電源 ,漏水等 )(3) 處理受傷人員T/C (傳送 Transfer Chamber) 之功能為何?答：提供一個(gè)真空環(huán)境 , 以利機(jī)器手臂在反應(yīng)腔與晶舟間傳送Wafer,節(jié)省時(shí)間 .機(jī)臺(tái) PM 時(shí)需佩帶面具否答：是 ,防毒面具機(jī)臺(tái)停滯時(shí)間過久run 貨前需做何動(dòng)作答： S

19、easoning(陳化處理 ).何謂 Seasoning(陳化處理 )答：是在蝕刻室的清凈或更換零件后， 為要穩(wěn)定制程條件， 使用仿真（ dummy）晶圓進(jìn)行數(shù)次的蝕刻循環(huán)。何謂日常測(cè)機(jī)答：機(jī)臺(tái)日常檢點(diǎn)項(xiàng)目, 以確認(rèn)機(jī)臺(tái)狀況正常何謂 WAC (Waferless Auto Clean)答：無 wafer 自動(dòng)干蝕刻清機(jī)何謂 Dry Clean答：干蝕刻清機(jī)日常測(cè)機(jī)量測(cè)etch rate之目的何在 ?答：因?yàn)橐g刻到多少厚度的 film, 其中一個(gè)重要參數(shù)就是蝕刻率操作酸堿溶液時(shí) ,應(yīng)如何做好安全措施 ?答：(1) 穿戴防酸堿手套圍裙安全眼鏡或護(hù)目鏡 (2) 操作區(qū)備有清水與水管以備不時(shí)之需 (

20、3) 操作區(qū)備有吸酸棉及隔離帶如何讓 chamber 達(dá)到設(shè)定的溫度 ?答：使用 heater和 chillerChiller 之功能為何 ?答：用以幫助穩(wěn)定chamber 溫度如何在 chamber 建立真空 ?答： (1) 首先確立 chamber parts組裝完整 (2) 以 dry pump 作第一階段的真空建立 (3) 當(dāng)圧力到達(dá) 100mT寺再以 turbo pump 抽真空至 1mT 以下真空計(jì)的功能為何 ?答：偵測(cè) chamber 的壓力 ,確保 wafer 在一定的壓力下 processTransfer module 之 robot 功用為何 ?答：將 wafer 傳進(jìn) c

21、hamber 與傳出 chamber 之用何謂 MTBC? (mean time between clean)答：上一次 wet clean 到這次 wet clean 所經(jīng)過的時(shí)間RF Generator 是否需要定期檢驗(yàn) ?答：是需要定期校驗(yàn) ;若未校正功率有可能會(huì)變化 ;如此將影響電漿的組成為何需要對(duì) etch chamber溫度做監(jiān)控 ?.答：因?yàn)闇囟葧?huì)影響制程條件;如 etching rate/均勻度為何需要注意dry pump exhaust presure (pump 出口端的氣壓 )?答：因?yàn)闅鈮喝籼髸?huì)造成pump 負(fù)荷過大 ;造成 pump 跳掉 ,影響 chamber的壓

22、力 ,直接影響到 run 貨品質(zhì)為何要做漏率測(cè)試 ? (Leak rate )答： (1) 在 PM 后 PUMP Down 12 小時(shí)后 ;為確保 chamber Run 貨時(shí) ,無大氣進(jìn)入 chambe 影響 chamber GAS 成份 (2) 在日常測(cè)試時(shí) ,為確保 chamber 內(nèi)來自大氣的泄漏源 ,故需測(cè)漏機(jī)臺(tái)發(fā)生 Alarm 時(shí)應(yīng)如何處理 ?答： (1) 若為火警 ,立即圧下 EMO( 緊急按鈕 ),并滅火且通知相關(guān)人員與主管 (2) 若是一般異常 ,請(qǐng)先檢查 alarm 訊息再判定異常原因 ,進(jìn)而解決問題 ,若未能處理應(yīng)立即通知主要負(fù)責(zé)人蝕刻機(jī)臺(tái)廢氣排放分為那幾類?答：一般無

23、毒性廢氣/有毒酸性廢氣排放蝕刻機(jī)臺(tái)使用的電源為多少伏特(v)?答： 208V 三相干式蝕刻機(jī)臺(tái)分為那幾個(gè)部份?答： (1) Load/Unload 端 (2) transfer module (3) Chamber process module (4) 真空系統(tǒng) (5) GAS system (6) RF system在半導(dǎo)體程制中 ,濕制程 (wet processing)分那二大頪 ?答： (1) 晶圓洗凈 (wafer cleaning) (2) 濕蝕刻 (wet etching).晶圓洗凈 (wafer cleaning)的設(shè)備有那幾種 ?答： (1) Batch type(immersion type): a) carrier type b)Cassetteless type (2) Single wafer type(spray type)晶圓洗凈 (wafer cleaning)的目的為何 ?答：去除金屬雜質(zhì) ,有機(jī)物污染及微塵.半導(dǎo)體制程有那些污染源?答： (1) 微粒子 (2) 金屬 (3) 有機(jī)物 (4) 微粗糙 (5) 天生的氧化物RCA 清洗制程目的為何 ?.答：于微影照像后 ,去除光阻 ,清洗晶圓 ,并做到酸堿中和 ,使晶圓可進(jìn)行下一個(gè)制程