半導(dǎo)體制造工藝流程簡(jiǎn)介

1、 蠟，但是需要在圓片正面貼膜，磨片分為精磨和粗磨。對(duì)于大功率管常采用噴砂機(jī)噴砂進(jìn)行減薄，通過(guò)金剛砂和水的混合液噴打在硅片背面將硅片減薄。圓片減薄清洗后，送入檢驗(yàn)室檢驗(yàn)：外觀檢：在顯微鏡或日光燈下檢驗(yàn)碎片、缺角、崩邊，正面有無(wú)劃傷、沾污、芯片有無(wú)侵蝕，背面有無(wú)沾污、水印、微裂紋、損傷等；厚度：用千分表測(cè)試圓片中心點(diǎn)厚度，如果圓片厚度過(guò)大可能會(huì)影響封裝質(zhì)量；表面粗糙度：用SURFCOM1400B粗糙度測(cè)試儀測(cè)試，粗糙度必須需要符合要求，如果粗糙度過(guò)大會(huì)影響后續(xù)的背面蒸金工序。二、拋光在自動(dòng)粘片機(jī)上將硅片用電子蠟粘在承片盤(pán)上，將承片盤(pán)裝入拋光機(jī)上，啟動(dòng)機(jī)器，開(kāi)始拋光，此時(shí)必須保證拋光液（拋光液:純水

2、=1:10）一直流入轉(zhuǎn)盤(pán)上。磨片結(jié)束后將承片盤(pán)取下，此時(shí)可以用三腳的千分表測(cè)試圓片的厚度，看是否達(dá)到要求，一般硅片在減薄后通常拋光3um。可以在拋光前后用三腳千分表測(cè)量硅片的厚度以確定是否符合磨拋的要求，磨拋結(jié)束后需要檢查表明是否有劃傷、碎片等。拋光分為圓片拋光和、雙磨片拋光。拋光片QC檢查：1）平行度：用非接觸厚度測(cè)試儀測(cè)試；2）外觀檢：在顯微鏡或日光燈下檢驗(yàn)碎片、缺角、崩邊、劃傷、沾污、裂縫、翹曲、桔皮、麻點(diǎn)、白霧、突起等；3）氧化層層錯(cuò)：鉻酸腐蝕法。三、去蠟、清洗有蠟減薄和拋光的圓片需要去蠟清洗。首先將兩個(gè)清洗槽中的H-1清洗液加熱到至沸騰，再將盛有圓片的轉(zhuǎn)移盒依次放入兩個(gè)槽中浸泡，然后

3、將圓片在異丙醇溶液的槽中浸泡以去除H-1清洗液，最后放在超聲波清洗機(jī)中用純水超聲清洗以除去異丙醇，利用甩干機(jī)甩干后（加熱，通氮?dú)猓┧偷綑z驗(yàn)室檢驗(yàn)。對(duì)于拋光后（有蠟和無(wú)蠟）的圓片，在工序完成后需要清洗，在七槽清洗機(jī)中進(jìn)行，每個(gè)槽中的溶液分別為：1）一槽：純水；2）二槽：NaOH溶液和界面活性劑的混合液；3）三槽：純水；4）四槽：NaOH溶液和界面活性劑的混合液；5）五槽：純水；7）七槽：純水。在每個(gè)槽中分別清洗（28020）S,清洗結(jié)束后需要在離心甩干機(jī)中甩干。四、檢驗(yàn)圓片減薄清洗后,送入檢驗(yàn)室檢查：1、外觀檢：在顯微鏡或日光燈下檢驗(yàn)碎片、缺角、崩邊,正面有無(wú)劃傷、沾污、芯片有無(wú)侵蝕,背面有無(wú)沾

4、污、水印、微裂紋、損傷等（背面允許有劃痕）。2、厚度測(cè)量：用千分表測(cè)試圓片中心點(diǎn)厚度,厚度值需要達(dá)到要求。3、抽測(cè)表面粗糙度，用SURFCOM1400B粗糙度測(cè)試儀測(cè)試圓片背面中心一點(diǎn)，需要符合要求。背蒸一、前處理檢驗(yàn)完成后送入背蒸間，蒸發(fā)工序接收?qǐng)A片時(shí)要檢查片子表面有無(wú)異常情況，特別是鋁層有無(wú)減薄現(xiàn)象、中測(cè)針跡的深度等，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行前處理。（1）清洗：各種圓片在減薄后，背面蒸發(fā)前都要清洗，步驟如下：1、一槽：ABZOL溶液，加熱至（555）C，加超聲；2、二槽：ABZOL溶液；3、三槽：甲醇，目的是去除ABZOL溶液；4、四槽：甲醇；5、溢流槽：沖水，去除甲醇；6、厚度大于200um的片子

5、在離心甩干機(jī)中甩干，角片有隱裂和厚度小于200um的片子用甲醇脫水后在氮?dú)夂嫦浜娓?。?）泡酸：對(duì)于減薄片用5%的HF水溶液，對(duì)于噴砂片用冰乙酸：氟化銨=1：3的氟化銨溶液。泡酸后必須充分沖水，使硅片上的酸液在極短的時(shí)間內(nèi)沖走，以免部分酸液停留在引線(xiàn)孔內(nèi)或中測(cè)點(diǎn)上導(dǎo)致部分地方過(guò)腐蝕。將片架放到離心甩干機(jī)中甩干。角片沖水后經(jīng)甲醇脫水后在氮?dú)夂嫦渲泻娓?。?）金砷工藝背蒸前處理：清洗同前，泡酸步驟為：1、背面單面泡5%的HF溶液16s左右；2、沖純水；3、甩干。金砷蒸發(fā)在背面蒸發(fā)專(zhuān)用金砷工藝蒸發(fā)臺(tái)中進(jìn)行，金源要使用有坩堝套的。二、背蒸背蒸是在離子束蒸發(fā)臺(tái)中進(jìn)行，背蒸工藝根據(jù)背面金屬化結(jié)構(gòu)來(lái)命名，具

6、體工藝如下工藝名稱(chēng)工藝方法材料名J方式五層工藝(1.2-1.6)umVNiAuGeAuGeSbAuS方式四層工藝(2.4-3.0)umTiNiSnCuSnCuSnCuAuN方式二層工藝最外層為金Y方式二層工藝最外層為銀(0.75-1.05)umTiNiAgYA方式二層工藝最外層為銀(0.6-0.9)umTiNiAgMC方式新四層工藝(1.1-1.4)umTiAuGeAuGeSbAuLT方式四層工藝最外層為銀(3.50.3)umTiNiSnAgAu單層金工藝(800100)AAu金砷工藝單層金工藝要摻入砷(1.41.6)umAu以上工藝的真空度要求小于4X10-4a,V、Ni、AuGe、SnCu

7、、AuGeSb的純度為99.99%,Au、Ag的純度為99.999%。采用多層金屬工藝主要是為了節(jié)約成本,其他金屬相對(duì)金來(lái)說(shuō)價(jià)格便宜,但是有些金屬不能和硅共熔,所以要淀積中間金屬進(jìn)行過(guò)渡。進(jìn)行單層金工藝和金砷工藝的背金硅片需要進(jìn)行金擴(kuò)散。金砷工藝是在背面蒸發(fā)的金中含有微量的砷。三、金擴(kuò)散為了使金層與硅片結(jié)合更牢固，在背面蒸金后還需要在擴(kuò)散爐進(jìn)行金擴(kuò)散，金擴(kuò)散比較重要的控制參數(shù)有：溫度（一般為ioooc左右）、時(shí)間、氣流速度等，金擴(kuò)散后需要在王水中浸泡進(jìn)行后處理；而金砷工藝背蒸后需要進(jìn)行合金化，金砷合金是在氮?dú)夂蜌錃鈿夥障逻M(jìn)行，工藝溫度在425c左右，合金后在HF溶液中進(jìn)行后處理。背面蒸金后都是

8、擴(kuò)散爐中進(jìn)行。為了防止重金屬（金等）污染，金擴(kuò)散工藝專(zhuān)業(yè)在一個(gè)獨(dú)立的車(chē)間內(nèi)進(jìn)行，并且片架、轉(zhuǎn)移盒都不能用在其他產(chǎn)品上。1、金擴(kuò)散及其后處理：將背面已蒸金的圓片進(jìn)行金擴(kuò)散以及擴(kuò)散后背面金屬的去除，具體步驟如下：（1）前處理：將圓片放入清洗槽中沖水后甩干。（2）將待擴(kuò)散的圓片背向進(jìn)氣口方向按一定間距擺放在石英舟中，將石英舟推至爐管恒溫區(qū)；按工藝條件進(jìn)行金擴(kuò)散。（3）工藝設(shè)定時(shí)間達(dá)到后出爐。（4）后處理：將腐蝕柜中槽中的王水（濃鹽酸：濃硝酸=3：1）加熱至沸騰，將金擴(kuò)散后的圓片在王水中浸泡后放入沖水槽中沖水，甩干后放入專(zhuān)用片架內(nèi)。2、金砷工藝合金金砷工藝中圓片背面合金作業(yè)步驟：（1）前處理：用5%的

9、HF溶液浸泡十幾秒后沖水，甩干。（2）操作步驟和金擴(kuò)散步驟相同，按照工藝條件進(jìn)行。（3）后處理：用5%的HF溶液浸泡后沖水，甩干。四、背蒸后QC檢驗(yàn)背蒸后要進(jìn)行QC檢驗(yàn)，主要有：1）蒸金屬厚度：通常用Alpha-stepIQ臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)試陪片的金屬厚度，從而得到圓片背蒸金屬的厚度；2）粘附性測(cè)試：通常利用蘸錫來(lái)測(cè)試背面金屬的潤(rùn)濕性，如果潤(rùn)濕性太差會(huì)影響裝片的牢度；通過(guò)貼藍(lán)膜熱處理之后揭膜來(lái)測(cè)試背面金屬的粘附性，以防止在劃片貼膜時(shí)由于膜的粘性將背部金屬揭去（蘸錫實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取消，現(xiàn)改做揭膜試驗(yàn)）。3）表面檢驗(yàn)：主要是背面金屬層是否劃傷、沾污、白霧、突起、銀層表面發(fā)黃等，以免影響裝片質(zhì)量。五、背蒸返工

10、處理背面蒸發(fā)片檢查不合格以及由于其他原因造成沒(méi)有完成蒸發(fā)全過(guò)程的返工處理。步驟為：1、將圓片正面貼上藍(lán)膜或者UV膜（大功率管是涂上光刻膠），以防止酸腐蝕硅片正面鋁層。2、將帶膜硅片放入王水中腐蝕，以去除背面蒸發(fā)層直至干凈為止。3、取出硅片放入沖水槽中，將上面的酸沖去。4、去除膜或者膠，裝入專(zhuān)用清洗片架內(nèi)，繼續(xù)沖水。5、放入烘箱內(nèi)烘干。出廠(chǎng)檢驗(yàn)所有芯片工序結(jié)束后，進(jìn)行出廠(chǎng)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的項(xiàng)目有：1、圓片的正反面。2、抽測(cè)每批芯片的參數(shù)：二極管：正向電流，反向漏電流，擊穿電壓三極管：電流特性，擊穿特性，飽和特性，HFE,ts等檢查完畢后進(jìn)入中轉(zhuǎn)庫(kù)后出廠(chǎng)。專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)CVD：ChemicalVapourDeposition化學(xué)氣相淀積APCVD:常壓CVDLPCVD:低壓CVDPECVD:等離子增強(qiáng)CVDPVD：physicalVapourDeposition,物理氣相淀積PSG:磷硅玻璃BSG：硼硅玻璃LTO：低溫二氧化硅UDO：不摻雜二氧化硅SIPOS:半絕緣摻氧多