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 CVD (Plasma Enhanced CVD)（5）MOCVD (Metal Organic   CVD) & 分子磊晶成長 (Molecular Beam Epitaxy)（6）外延生

2、長法 (LPE)4、 涂敷光刻膠（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

3、，生長未有氮化硅保護的 SiO2 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，保護元件，并進行退火處理。17、沉積摻雜硼磷的氧化層18、濺鍍第一層金屬（1） 薄膜的

4、沉積方法根據(jù)其用途的不同而不同，厚度通常小于 1um 。（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層。 20、光刻和離子刻蝕，定出 PAD 位置21、最后進行退火處理，以保證整個 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）、晶圓針測工序（Wafer Probe）、構(gòu)裝工序（Packaging）、測試工序（I

5、nitial 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(gòu)裝工序、測試工序為后段（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清洗，再在其表面進行氧化及化學氣相沉積，然后進行涂膜、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、晶圓針測工序：經(jīng)過上道工序后，晶圓上就形成了一個個的小格，即晶粒，一般情況下，為便于測試，提高效率，同一

6、片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品；但也可根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產(chǎn)品。在用針測（Probe）儀對每個晶粒檢測其電氣特性，并將不合格的晶粒標上記號后，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，不合格的晶粒則舍棄。3、構(gòu)裝工序：就是將單個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。其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片（即我們在電腦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、測試工序

7、：芯片制造的最后一道工序為測試，其又可分為一般測試和特殊測試，前者是將封裝后的芯片置于各種環(huán)境下測試其電氣特性，如消耗功率、運行速度、耐壓度等。經(jīng)測試后的芯片，依其電氣特性劃分為不同等級。而特殊測試則是根據(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(shè)計專用芯片。經(jīng)一般測試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號及出廠日期等標識的標簽并加以包裝后即可出廠。而未通過測試的芯片則視其達到的參數(shù)情況定作降級品或廢品 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

8、：(1) 干蝕刻(2) 濕蝕刻蝕刻對象依薄膜種類可分為: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,負電荷及中性粒子之總和;其中包含電子,正離子,負離子,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

9、中停止造成應(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 Dryer答：利用離心力將晶圓表面

10、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Particle時,使用何種測量儀器?答：Tencor Surfscan測蝕刻速率時,使用何者量測儀器?答：膜厚計,測量膜厚差值何謂 AEI答：After Etching Inspection 蝕刻后的檢查AEI目檢Wafer須檢查哪些項目:答：(1) 正面顏色是否異常及刮傷 (2) 有無缺角及Particle (3)刻號是否正確金屬蝕刻機臺轉(zhuǎn)非金屬蝕刻機臺時應(yīng)如何處理?答：清機防止金屬污染問題金屬蝕刻機臺asher的功用

11、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行清洗?答：因為金屬線會溶于硫酸中"Hot Plate"機臺是什幺用途?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 金屬蝕刻的主要氣體為答：Cl2, BCl3用于W金屬蝕刻的主要氣體為答：SF6何種氣體為oxide vai/contact ETCH主要使用氣體?答：C4F8, C5F8, C4F6硫酸槽的化學成份為:答：H2SO4/H2O2AMP槽的化學成份為:答：NH4OH/H2O2/H2OUV curing 是什

12、幺用途?答：利用UV光對光阻進行預(yù)處理以加強光阻的強度"UV curing"用于何種層次?答：金屬層何謂EMO?答：機臺緊急開關(guān)EMO作用為何?答：當機臺有危險發(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示?答：(1) 警告.內(nèi)部有嚴重危險.嚴禁打開此門 (2) 機械手臂危險. 嚴禁打開此門 (3) 化學藥劑危險. 嚴禁打開此門遇化學溶液泄漏時應(yīng)如何處置?答：嚴禁以手去測試漏出之液體. 應(yīng)以酸堿試紙測試. 并尋找泄漏管路.遇 IPA 槽著火時應(yīng)如何處置?答：立即關(guān)閉IPA 輸送管路并以機臺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)

13、與NH4F(氟化銨).BOE為那三個英文字縮寫 ?答：Buffered Oxide Etcher 。有毒氣體之閥柜(VMB)功用為何?答：當有毒氣體外泄時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 chuck)答：利用靜電吸附的原理, 將 Wafer 固定在極板 (Substrate) 上Asher主要氣體為答：O2Asher機臺進行蝕刻最關(guān)鍵之參數(shù)為何?答：溫度簡述TURBO PU

14、MP 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,使芯片進反應(yīng)腔的位置都固定,可追蹤問題簡述EPD之功用答：偵測蝕刻終點;End point detector利用波長偵測蝕刻終點何謂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

15、 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)向蝕刻的機率均等何謂 anisotropic etch?答：非等向性蝕刻;側(cè)壁側(cè)向蝕刻的機率少何謂 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 bias?答：蝕刻CD減蝕刻前黃光CD簡述何謂田口式實驗計劃法?答：利用混合變因安排輔以統(tǒng)計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完全地被反應(yīng)腔內(nèi)接收端所接受,會有部份值反射掉,此反射之量,稱為反射功率Load L

16、ock 之功能為何?答：Wafers經(jīng)由loadlock后再進出反應(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 為一些特殊無強烈毒性的氣體, 如 NH3, CF4, CHF3, SF6 等.廠務(wù)供氣系統(tǒng)中何謂Toxic Gas ?答：Toxic Gas 為具有強烈危害人體的毒性氣體, 如 SiH4, Cl2, BCl3 等.機臺維修時,異常告示排及機臺控制權(quán)應(yīng)如何處理?答：將告示牌切至異常且將機臺控制權(quán)移至維

17、修區(qū)以防有人誤動作冷卻器的冷卻液為何功用 ?答：傳導熱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停止機臺. (4) 關(guān)閉 VMB Valve 并通知廠務(wù). (5) 撤離.一氧化碳(CO)偵測器警報異常處理程序答：(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) 進行測漏.高壓電擊異常處理程序答：(1) 確認安全無慮下,按 E

18、MO鍵(2) 確認受傷原因(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：提供一個真空環(huán)境, 以利機器手臂在反應(yīng)腔與晶舟間傳送 Wafer,節(jié)省時間.機臺PM時需佩帶面具否答：是,防毒面具機臺停滯時間過久run貨前需做何動作答：Seasoning(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） 晶圓進行數(shù)次的蝕刻循環(huán)。何謂日常測機答：機臺日常檢點項目, 以確認機臺狀況正常何謂WAC (Waferless Auto Clean)答：無wafer自動干蝕刻清機何謂Dr

19、y Clean答：干蝕刻清機日常測機量測etch rate之目的何在?答：因為要蝕刻到多少厚度的film,其中一個重要參數(shù)就是蝕刻率操作酸堿溶液時,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目鏡(2) 操作區(qū)備有清水與水管以備不時之需(3) 操作區(qū)備有吸酸棉及隔離帶如何讓chamber達到設(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) 當圧力到達100mT寺再以turbo pu

20、mp 抽真空至1mT以下真空計的功能為何?答：偵測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chamber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)過的時間RF Generator 是否需要定期檢驗?答：是需要定期校驗;若未校正功率有可能會變化;如此將影響電漿的組成為何需要對etch chamber溫度做監(jiān)控?答：因為溫度會影響制程條件;如etching rate/均勻度為何需要注意dr

21、y pump exhaust presure (pump 出口端的氣壓)?答：因為氣壓若太大會造成pump 負荷過大;造成pump 跳掉,影響chamber的壓力,直接影響到run貨品質(zhì)為何要做漏率測試? (Leak rate )答： (1) 在PM后PUMP Down 12小時后;為確保chamber Run 貨時,無大氣進入chambe 影響chamber GAS 成份(2) 在日常測試時,為確保chamber 內(nèi)來自大氣的泄漏源,故需測漏機臺發(fā)生Alarm時應(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,請先檢查alarm 訊

22、息再判定異常原因,進而解決問題,若未能處理應(yīng)立即通知主要負責人蝕刻機臺廢氣排放分為那幾類?答：一般無毒性廢氣/有毒酸性廢氣排放蝕刻機臺使用的電源為多少伏特(v)?答：208V 三相干式蝕刻機臺分為那幾個部份?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),有機物污染及微塵.半導體制程有那些污染源?答：(1) 微粒子(2) 金屬(3) 有機物(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,使晶圓可進行下一個制程.洗凈溶液