半导体工艺简介
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半导体工艺期末总结一、引言半导体工艺是指将半导体材料制备成电子器件的过程,它是半导体技术的重要组成部分。
随着电子技术的不断发展,半导体工艺在各个领域中扮演着至关重要的角色。
本文将对半导体工艺进行总结,包括工艺流程、材料制备、设备使用等方面的内容。
二、半导体工艺流程半导体工艺流程是整个制造过程的核心部分。
一般而言,半导体工艺流程主要包括掩膜制备、腐蚀与刻蚀、沉积与生长、光刻涂胶与曝光、清洗与去胶等多个步骤。
这些流程步骤各自有不同的工艺条件、设备和材料要求,需要进行精确的操作与控制。
1. 掩膜制备掩膜制备是半导体工艺流程的起始步骤。
通常情况下,掩膜是通过光刻技术在硅片表面制备的。
光刻是一种利用光敏材料对光进行化学反应的技术,常用的光刻材料有光刻胶、光刻膜等。
光刻涂胶是在硅片上涂敷光刻胶,然后对光刻胶进行光刻曝光,形成所需形状的掩膜图案。
2. 腐蚀与刻蚀腐蚀与刻蚀是用来改变材料表面形貌与物理性质的工艺步骤。
常用的刻蚀方法有湿刻蚀和干刻蚀两种。
湿刻蚀是利用化学液体对材料进行腐蚀,常用的湿刻蚀液有硝酸、氟酸等。
干刻蚀是利用离子束或等离子体对材料表面进行刻蚀,常用的干刻蚀设备有反应离子刻蚀机 (RIE) 和平衡磁控溅射机 (PECVD)。
3. 沉积与生长沉积与生长是制备薄膜或材料电子元件的基础步骤。
主要包括化学气相沉积 (CVD)、物理气相沉积 (PVD)、溅射等技术。
其中,化学气相沉积是在封闭容器中将前体材料的气体传送到衬底上,沉积出所需的薄膜。
物理气相沉积是利用溅射或热蒸发的方式将材料沉积在衬底上,通常需要较高的真空度。
4. 光刻涂胶与曝光光刻涂胶与曝光是半导体工艺中重要的步骤,用来制备掩膜。
通常,涂胶需要先将硅片进行清洗,然后通过旋涂机将光刻胶涂敷在硅片表面。
之后,将涂敷光刻胶的硅片放入光刻机中进行曝光。
曝光是利用掩膜上的图案通过光照到硅片表面,使光刻胶进行固化形成掩膜图案。
5. 清洗与去胶清洗与去胶是半导体工艺中的最后步骤,用来去除不需要的杂质与胶层。
半导体工程工艺半导体工程工艺是指将半导体材料加工成器件的一系列工艺步骤。
半导体器件是现代电子技术的基础,从计算机芯片到手机、电视等各种电子产品,都离不开半导体器件。
而半导体工程工艺则是实现这些器件制造的关键。
半导体工程工艺包括多个步骤,其中最基本的是晶圆加工。
晶圆是半导体材料的基板,一般采用硅材料。
晶圆加工过程中,首先需要将硅材料进行精炼和晶化,得到高纯度的单晶硅圆片。
然后,通过化学气相沉积或物理气相沉积等技术,在硅圆片上沉积上一层薄膜,用于制造各种器件。
接着,使用光刻技术,在薄膜上涂覆光刻胶,并通过光刻机进行曝光、显影等步骤,形成器件的图案。
然后,通过干法或湿法等方式进行腐蚀或沉积,将图案转移到薄膜上。
最后,进行清洗、检测、封装等步骤,制造成最终的半导体器件。
半导体工程工艺的核心是光刻技术。
光刻技术是利用光刻胶对光进行感光,通过光刻胶的显影和腐蚀,将图案转移到薄膜上。
光刻技术的发展对半导体工程工艺起到了决定性的作用。
随着半导体器件不断微缩,光刻技术也在不断进步,从传统的紫外光刻向深紫外光刻转变,使得器件的特征尺寸可以达到纳米级别。
除了光刻技术,半导体工程工艺还包括多种其他技术,如化学气相沉积、物理气相沉积、化学机械抛光等。
这些技术的发展和应用,使得半导体器件的制造工艺越来越复杂和精细。
同时,半导体工程工艺也需要不断改进和创新,以应对新材料、新工艺和新器件的挑战。
半导体工程工艺的发展离不开工艺工程师的努力。
工艺工程师需要对器件的制造工艺有深入的了解,熟悉各种工艺步骤和设备的原理和操作方法。
他们需要不断优化工艺参数,提高器件的性能和产量。
同时,工艺工程师还需要与材料工程师、设备工程师等密切合作,共同解决制造过程中的问题,推动半导体工程工艺的发展。
半导体工程工艺是现代电子技术的基石,是实现半导体器件制造的关键。
随着半导体器件的不断发展和进步,半导体工程工艺也在不断演进和创新。
通过不断提高工艺技术和工艺工程师的专业水平,我们可以更好地制造出性能更优越的半导体器件,推动电子科技的发展。
半导体器件工艺半导体器件工艺是半导体行业中至关重要的一环,它涉及到半导体器件的制造过程和技术。
本文将对半导体器件工艺进行详细的探讨。
一、概述半导体器件工艺是指将半导体材料通过一系列工艺步骤加工成具有特定功能的器件的过程。
这些器件包括晶体管、二极管、集成电路等。
半导体器件工艺的主要目的是提高器件的性能、可靠性和制造效率。
二、工艺流程半导体器件工艺的流程通常包括以下几个主要步骤:1. 芯片设计与掩膜制作:在芯片设计阶段,设计师根据需求绘制芯片的布局并生成相应的掩膜。
这些掩膜用于将设计好的电路图案传输到半导体材料上。
2. 半导体基片生长:通过将纯净的半导体材料暴露在特定条件下,使其逐渐结晶形成单晶片,从而得到半导体基片。
3. 掩膜光刻:将掩膜放置在半导体基片上,然后使用紫外光或激光照射,使掩膜上的图案转移到半导体基片上。
4. 蚀刻:使用化学液体将未被光刻覆盖的半导体材料腐蚀掉,仅保留下需要的电路结构。
5. 沉积:通过物理或化学方法,在芯片上沉积一层薄膜,以增加电路的性能或保护芯片。
6. 导电膜和绝缘膜的制备:在芯片表面制备需要的导电膜和绝缘膜,以实现电路的连接和隔离。
7. 金属化:使用金属材料在芯片上制作接触,以连接不同的电路。
8. 封装和测试:将完成的芯片封装在塑料或陶瓷封装中,然后进行电气和机械性能的测试。
三、常见工艺技术在半导体器件工艺中,常见的技术包括:1. 等离子刻蚀:使用等离子体将材料表面的原子或分子腐蚀掉,以制造出微小的结构。
2. 离子注入:将离子注入到半导体材料中,以改变其导电性能或改变晶体的结构。
3. 热扩散:通过高温处理,将杂质引入到半导体材料中,从而改变其电学性能。
4. 薄膜沉积:使用物理或化学方法在基片表面制备薄膜,以实现电路的功能。
5. 金属蒸镀:通过蒸镀技术,在芯片表面沉积一层金属,以实现电路的连接。
四、工艺挑战和未来发展半导体器件工艺面临着许多挑战,其中包括器件尺寸的不断缩小、工艺步骤的精确控制、材料的选择和净化等。
半导体bumping工艺
半导体bumping工艺是一种用于制造电子元件的技术,它可以将金属层和半导体层连接在一起,以提供电子元件的电路连接。
bumping工艺的基本步骤包括:
1.首先,将金属层和半导体层分别放置在一个特殊的模具中,并将它们紧密地压在一起。
2.然后,将一种特殊的金属粉末放入模具中,并用压力将其压入金属层和半导体层之间的缝隙中。
3.接下来,将模具放入热压机中,并将其加热到一定的温度,使金属粉末变成金属接头。
4.最后,将模具从热压机中取出,并将金属接头从模具中取出,以完成bumping工艺。
bumping工艺的优点是,它可以提供高质量的电子元件连接,并且可以在短时间内完成大量的
电子元件连接。
此外,bumping工艺还可以提供更高的电子元件可靠性,以及更低的电子元件
成本。
bumping工艺的缺点是,它需要高温和高压条件,因此可能会对电子元件造成损坏。
此外,bumping工艺还需要较高的技术水平,以确保电子元件的可靠性。
半导体工艺概述半导体工艺是制造半导体器件的一系列工艺步骤的总称,它涉及到多种技术和工程学科,包括物理学、化学、材料科学、电子学等。
半导体器件是现代电子技术的基础,广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域。
本文将以半导体工艺概述为主题,对半导体工艺的基本概念、发展历程以及主要工艺步骤进行介绍。
我们来了解一下半导体器件的基本概念。
半导体器件是一种能够在一定条件下具有导电性的材料制成的电子器件。
半导体材料通常是由硅、锗等元素组成,具有介于导体和绝缘体之间的导电特性。
半导体器件的制造需要通过一系列的工艺步骤,以确保器件的性能和可靠性。
半导体工艺的发展可以追溯到20世纪中叶,随着集成电路技术的发展,半导体工艺也得到了快速的发展。
在早期的半导体工艺中,主要采用的是光刻、腐蚀、扩散等传统工艺方法。
随着微电子技术的不断进步,新的工艺方法和技术不断涌现,如离子注入、化学气相沉积、物理气相沉积等。
这些新的工艺方法和技术的引入,使得半导体器件的制造更加精确和可控,提高了器件的性能和可靠性。
半导体工艺的主要步骤包括晶圆制备、沉积、光刻、腐蚀、离子注入、扩散、金属化、封装等。
首先是晶圆制备,即将单晶半导体材料切割成薄片,用于制造器件。
然后是沉积,通过化学气相沉积或物理气相沉积等方法,在晶圆表面上沉积一层薄膜,用于制造器件的结构和功能。
接下来是光刻,利用光刻胶和光刻机,将图形模式转移到薄膜上。
然后是腐蚀,利用腐蚀液将不需要的薄膜部分去除,形成器件的结构。
离子注入是将特定元素注入晶圆表面,改变材料的导电性能。
扩散是通过高温处理,使得特定元素在晶体中扩散,形成所需的材料结构。
金属化是在晶圆表面上沉积金属,用于连接器件的电路。
最后是封装,将器件封装在外壳中,以保护器件并提供电连接。
半导体工艺的发展也面临着一些挑战和难题。
随着器件尺寸的不断缩小,工艺步骤的精度要求越来越高。
同时,新材料的引入也给工艺过程带来了新的挑战。
为了解决这些问题,研究人员和工程师们不断探索和创新,提出了许多新的工艺方法和技术,如纳米级工艺、自组装技术等。
半导体抛光工艺摘要:一、半导体抛光工艺简介二、半导体抛光工艺的分类1.机械抛光2.化学抛光3.电解抛光4.光刻抛光三、半导体抛光工艺的应用1.集成电路制造2.光电子器件制造3.微电子制造四、半导体抛光工艺的发展趋势1.纳米级抛光技术2.环保型抛光材料3.高效率抛光设备正文:半导体抛光工艺是一种对半导体材料进行表面处理的技术,旨在提高其表面的平整度和光洁度,从而为后续的半导体器件制造奠定基础。
半导体抛光工艺在集成电路、光电子器件和微电子制造等领域具有重要应用价值。
半导体抛光工艺主要分为机械抛光、化学抛光、电解抛光和光刻抛光四大类。
机械抛光是通过机械磨削的方式去除半导体表面的不平整,具有操作简单、成本低廉的优点;化学抛光则是利用化学腐蚀剂对半导体表面进行腐蚀,以达到抛光的目的;电解抛光则是通过电解作用去除半导体表面的氧化层,从而提高其光洁度;光刻抛光则是利用光刻技术在半导体表面形成微小的图形,然后通过化学或物理方法去除图形以外的部分,以实现抛光。
半导体抛光工艺在集成电路制造中发挥着关键作用。
随着集成电路的集成度越来越高,对半导体表面的平整度和光洁度要求也越来越高。
此外,在光电子器件制造和微电子制造领域,半导体抛光工艺同样具有重要的应用价值。
随着科技的发展,半导体抛光工艺正朝着纳米级抛光技术、环保型抛光材料和高效率抛光设备等方向发展。
纳米级抛光技术可以实现半导体的纳米级表面处理,为制造高性能的纳米电子器件提供可能;环保型抛光材料可以减少抛光过程中的污染,有利于绿色制造;高效率抛光设备则可以提高抛光速度,降低生产成本。
总之,半导体抛光工艺作为半导体制造的关键环节,其发展趋势将直接影响半导体器件的性能和制造效率。
半导体长晶工艺半导体长晶工艺介绍•半导体长晶工艺是一项关键的制造工艺,用于生产高质量的半导体晶体。
•该工艺通过逐渐增长晶体,使其具有所需的特性和结构。
工艺原理•半导体长晶工艺基于熔融区域生长(Czochralski)方法,通过熔化的半导体材料逐渐拉出晶体。
•工艺中需要精确控制温度、拉力和晶体生长速度等参数,以获得高度纯净的晶体。
工艺步骤1.准备晶体生长装置,包括熔融炉和拉出机构。
2.将半导体原料放入熔融炉中,加热至熔点以形成熔融区域。
3.在适当的温度和拉力条件下,逐渐拉出晶体。
4.控制晶体生长速度,使其保持稳定。
5.冷却晶体,使其硬化和固化。
6.切割和打磨晶体,以获得所需的尺寸和表面质量。
工艺优势•半导体长晶工艺可以生产高纯度、大尺寸的晶体,适用于制造各种半导体元件。
•通过精确控制生长条件,可以调节晶体中的杂质和晶体结构,以获得所需的半导体特性。
应用领域•半导体长晶工艺广泛应用于集成电路、太阳能电池、光电器件等领域。
•在集成电路制造中,长晶工艺用于生产高质量的硅晶片,并在之后进行微细加工。
结论•半导体长晶工艺是一项至关重要的制造工艺,为半导体产业的发展提供了关键的基础材料。
•随着技术的不断进步,半导体长晶工艺将继续发展,以满足不断增长的需求。
挑战与未来发展•尽管半导体长晶工艺在半导体产业中具有重要地位,但也存在一些挑战。
•其中之一是生长过程中的杂质控制。
过多的杂质会降低晶体的质量和性能。
•另一个挑战是生长速率控制。
良好的生长速率控制可以确保晶体的均匀性和稳定性。
•此外,长晶工艺需要精密的设备和高水平的技术支持,这对制造商来说是一项挑战。
为了应对这些挑战,半导体长晶工艺将不断发展和改进。
以下是一些可能的未来发展方向:1. 杂质控制技术的改进•研究人员将致力于发展更先进的杂质控制技术,以提高晶体的纯度和质量。
•新的杂质分离和过滤技术将帮助降低杂质含量,提高晶体的性能。
2. 生长速率控制技术的创新•研究人员将寻求改进生长速率控制技术,以实现更高的生长速度和更稳定的晶体生长过程。
半导体封装共晶工艺导言:半导体封装共晶工艺是一种常见的封装工艺,它在半导体器件的制造过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍半导体封装共晶工艺的原理、流程以及应用领域,旨在帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、共晶工艺的原理半导体封装共晶工艺是通过将不同金属或合金与半导体芯片接触并加热,使其共同熔化形成共晶点,然后冷却凝固,从而实现半导体器件与封装材料的连接。
共晶工艺的关键是选择合适的共晶材料,以及控制加热和冷却过程的温度和时间。
二、共晶工艺的流程1. 准备工作:选择适合的共晶材料和封装材料,并准备好芯片和封装基板。
2. 清洗处理:对芯片和封装基板进行清洗,以去除表面的污垢和氧化物等杂质,保证封装质量。
3. 粘贴芯片:将芯片粘贴在封装基板上,并采用适当的黏合剂进行固定,以便后续加工。
4. 加热共晶:将封装基板与共晶材料进行加热,使其共同熔化形成共晶点。
加热温度和时间需要根据具体材料和封装要求进行调整。
5. 冷却凝固:在共晶点形成后,将加热温度逐渐降低,使共晶材料迅速冷却凝固,与芯片和封装基板牢固连接。
6. 清洗和测试:对封装好的器件进行清洗,以去除残留的共晶材料和其他杂质,并进行必要的测试和质量检验。
三、共晶工艺的应用领域半导体封装共晶工艺广泛应用于各种半导体器件的封装中,特别是集成电路芯片和功率器件的封装。
它具有以下几个主要的应用优势:1. 优异的电气性能:共晶工艺可以实现器件与封装材料之间的良好电气连接,提高封装器件的性能和可靠性。
2. 高效的散热性能:共晶材料具有良好的导热性能,可以有效地将器件的热量传导到封装基板上,提高散热效果。
3. 紧凑的封装结构:共晶工艺可以实现器件与封装基板的直接连接,减少封装结构的复杂性和尺寸,提高器件的集成度和紧凑性。
4. 低成本高效率:共晶工艺相对于其他封装工艺来说,成本较低且生产效率较高,适用于大规模生产和应用。
结论:半导体封装共晶工艺是一种重要的封装技术,通过将半导体芯片与封装材料共晶连接,可以提高器件的电气性能、散热性能和封装紧凑性。
半导体dps工艺半导体DPS工艺简介随着科技的不断进步,半导体技术逐渐成为现代电子产品的核心。
而其中的DPS工艺(Dielectric Plasma Spraying)作为一种重要的半导体制造工艺,被广泛应用于半导体器件的制备过程中。
DPS工艺是一种利用等离子喷涂技术制备电介质薄膜的方法。
在半导体器件的制备过程中,电介质薄膜是非常重要的一部分,它可以用于绝缘、隔离和引导电流等功能。
而DPS工艺通过将粉末材料喷涂到基片表面,并在高温等离子体中使其熔融和固化,形成致密的电介质薄膜。
这种工艺具有简单、快速、高效的特点,并且可以制备出高质量的电介质薄膜。
在DPS工艺中,首先需要准备粉末材料。
常用的电介质材料有二氧化硅、氧化铝、氮化硅等。
这些材料具有良好的绝缘性能和稳定性,可以满足半导体器件的要求。
然后,将粉末材料通过喷涂设备均匀地喷涂到基片表面,形成一个薄膜层。
接下来,将基片放置在高温等离子体中,通过等离子体的激发和反应,使粉末材料熔融并固化。
最后,经过冷却和退火处理,得到致密的电介质薄膜。
DPS工艺具有许多优点。
首先,该工艺可以制备出均匀、致密的电介质薄膜,具有良好的绝缘性能和稳定性。
其次,DPS工艺可以实现快速制备,大大提高了生产效率。
此外,该工艺还具有较高的附着强度和良好的耐热性能,适用于多种半导体器件的制备。
然而,DPS工艺也存在一些挑战和限制。
首先,制备过程中需要控制好喷涂参数和等离子体条件,以保证薄膜的质量和性能。
其次,DPS工艺对基片的材料和形状有一定的要求,需要选择合适的基片材料和形状。
此外,DPS工艺的设备和技术要求较高,需要专业的人员进行操作和维护。
总的来说,DPS工艺作为一种重要的半导体制造工艺,在半导体器件的制备过程中发挥着重要的作用。
通过该工艺可以制备出高质量的电介质薄膜,满足半导体器件的要求。
然而,该工艺也面临着一些挑战和限制,需要进一步的研究和改进。
相信随着科技的不断进步,DPS工艺将会得到更广泛的应用和发展。
半导体工艺流程简介半导体工艺流程是指通过一系列的工艺步骤来制造半导体器件的过程。
下面将简单介绍一下半导体工艺流程的主要步骤。
首先是晶圆制备。
晶圆是半导体器件的基础材料,常用的晶圆材料有硅、蓝宝石等。
晶圆制备包括选择适当的原料、生长晶体、切割、研磨和抛光等步骤,最终得到薄平整的晶圆。
接下来是沉积步骤。
沉积是在晶圆表面上生长薄膜的过程,常用的沉积方法有化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等。
通过沉积不同性质的薄膜,可以实现不同的功能,如隔离层、电极层等。
然后是光刻步骤。
光刻是使用光刻胶和激光曝光系统,通过曝光和显影的过程,将芯片设计图案转移到晶圆表面的技术。
光刻技术的精度和稳定性对器件的性能和可靠性有很大影响。
紧随其后的是蚀刻步骤。
蚀刻是使用化学气相或湿法蚀刻剂将不需要的材料从晶圆表面去除的过程。
通过蚀刻步骤可以形成不同的孔洞、凹槽和结构,为后续的步骤提供必要的模板。
在完成蚀刻后,接下来是清洗步骤。
清洗是为了将在前面步骤产生的残留杂质和蚀刻剂从晶圆表面去除,保证器件的纯净度和良好的可靠性。
清洗中常用的化学溶液有酸碱氧化剂等。
最后是制程步骤。
制程是根据芯片的具体设计要求,进行电极连接、烧结、工艺扩张等一系列加工工艺的过程。
通过制程步骤可以完成具体器件的加工和封装,以及相关测试和包装处理。
总之,半导体工艺流程是一个非常复杂的过程,涉及到多个步骤和材料的选择。
通过合理的工艺流程,可以制备出高品质的半导体器件,满足不同领域的应用需求。
随着科技的不断进步,半导体工艺流程也在不断改进和优化,以提高器件的性能和可靠性。
半导体抛光工艺摘要:一、半导体抛光工艺的简介二、半导体抛光工艺的步骤三、半导体抛光工艺的挑战与解决方案四、半导体抛光工艺的未来发展趋势正文:一、半导体抛光工艺的简介半导体抛光工艺是半导体制造过程中的关键环节,其目的是通过物理和化学作用去除晶体表面的不平整和损伤层,从而获得光滑、平整的表面,以满足器件性能和可靠性的要求。
半导体抛光工艺在半导体制造中具有举足轻重的地位,不仅直接影响着器件的性能,而且还与生产效率和成本密切相关。
二、半导体抛光工艺的步骤半导体抛光工艺主要包括以下几个步骤:1.预处理:预处理主要是对晶体表面进行清洗和氧化,去除表面的油污、灰尘和金属杂质,形成一层均匀的氧化膜,为抛光过程提供良好的接触表面。
2.抛光:抛光是半导体抛光工艺的核心环节,主要包括机械抛光、化学抛光和电化学抛光等。
机械抛光是通过抛光液中的磨料对晶体表面进行机械磨削,达到平整表面的目的。
化学抛光是通过化学反应去除晶体表面的损伤层和杂质,实现表面光滑。
电化学抛光则是通过电流作用下的化学反应去除晶体表面的不平整和损伤层。
3.清洗:清洗是抛光过程的一个重要环节,主要是去除抛光过程中产生的杂质和残留的抛光液,以免影响后续工艺。
4.检测:检测是对抛光后的晶体表面进行质量评估,主要包括表面粗糙度、平面度、表面损伤等性能指标的检测。
三、半导体抛光工艺的挑战与解决方案半导体抛光工艺面临着诸多挑战,如抛光损伤、抛光均匀性、抛光速度和成本等。
针对这些挑战,研究人员采取了一系列解决方案,如改进抛光液、优化抛光工艺、引入先进抛光技术等,不断提高抛光工艺的质量和效率。
四、半导体抛光工艺的未来发展趋势随着半导体技术的不断发展,半导体抛光工艺将面临更高的性能和更严苛的工艺要求。
未来,半导体抛光工艺将朝着以下几个方向发展:1.高精度、高均匀性:随着器件尺寸的缩小,对抛光工艺的精度和均匀性要求越来越高。
未来的抛光工艺需要实现纳米级别的精度和均匀性,以满足高端器件的需求。
三: 半导体各工艺简介Wafer ManufactureThe integrated circuits are built on single crystal substrates that are mirror like discs called wafers. Thewafers are just a starting plate for thefabrication of electronics such asmicrochips and transistors. There are many materials that are used but the most common material in manufacturing of semiconductors is silicon . 1、单晶硅片的制备Silicon has the basic diamond crystal structure –two merged FCC cells offset by a/4 in x, y and z.This is a 4 inch 100 plane crystal Silicon wafer, that is typically between 250-600 microns thick.*the current standards are now up to 12 inch wafers*Why Silicon?Si在地壳中含量有25.8%, 相对于Ge有以下优点:1.工作温度高(带隙大);2.氧化特性好;3.表面张力大,比重小;4.其他如结晶性能,欧姆接触性质好;多晶硅的制备:Silicon is usually obtained from the common sand or silica. Sand is composed of silicon dioxide and so usually a very pure quartzite sand is selected. The sand is heated while applying carbon in forms of coke, coal, and wood chips. In turn oxygen blows off as carbon monoxide, leaving bulky chunks of silicon inMetallurgical Grade Silicon. At this point, the MGS material is approximately 98-99% pure.1600-1800°CSiO2+3C SiC+2COSiC+SiO23Si +2CO工业硅的获得The next step is to turn the MGS material into EGS or Electronic Grade Silicon. In the process, anhydrous Hydrochloride is reacted with the MGS in a fluidized bed reactor to form trichlorsilane. During the hydrogen reduction process, chunks of MGS is heated in the reactor and the anhydrous hydrochloride is released. The gases then react forming trichlorsilane.°CSi+3HCl SiHCl3After the trichlorsilane is formed, it is then distilled to further purify it. In this process, impurities that may still be present in the material is removed and only 1ppba(part per billion active) of active impurities are is left.三氯氢硅的获得Finally, the highly pure trichlorsilane goes through a CVD or Chemical Vapor Deposition. In this process, the silicon is vaporized by mixing it with a high purity hydrogen in a deposition reactor.When silicon has grown on the slim rods, the silicon is considered to be EGS and has achieved the commonly known "eleven nines"(99.999999999%) purity. After the growth of the silicon on the rods, they are taken down and broken into chunks that would be used in the crystal growing process for wafers.>900°CSiHCl3+H2Si+3HCl氢还原得到高纯多晶硅The most common technique used for growing crystals for the development of wafers is the Czochralski(CZ) growth. There are other methods of growing crystals but the Cz is most common. The material used in growing a single crystal silicon ingot is electronic grade silicon which is refined from MGS and must have 99.999999999% purity.CZ直拉法的基本特点是工艺成熟,便于控制晶体外形和电学参数,投料量大,调整热场方便,容易获得较为合理的径向和轴向温度梯度,适于生长大直径单晶。
半导体刻蚀⼯艺简介此保护膜可保护多晶硅的侧壁,进⽽形成⾮等向性刻蚀。
使⽤Cl2等离⼦体对多晶硅的刻蚀速率⽐使⽤F原⼦团慢很多,为兼顾刻蚀速率与选择⽐,有⼈使⽤SF6⽓体中添加SiCl4或CHCl3。
SF6的⽐例越⾼,刻蚀速率越快;⽽SiCl4或CHCl3的⽐例越⾼,多晶硅/SiO2的刻蚀选择⽐越⾼,刻蚀越趋向⾮等向性刻蚀。
除了Cl和F的⽓体外,溴化氢(HBr)也是⼀种常⽤的⽓体,因为在⼩于0.5µm的制程中,栅极氧化层的厚度将⼩于10nm,⽤HBr等离⼦体时多晶硅/SiO2的刻蚀选择⽐⾼于以Cl为主的等离⼦体。
4.⾦属的⼲法刻蚀⾦属刻蚀主要是互连线及多层⾦属布线的刻蚀,⾦属刻蚀有以下⼏个要求:⾼刻蚀速率(⼤于1000nm/min);⾼选择⽐,对掩蔽层⼤于4:1,对层间介质⼤于20:1;⾼的刻蚀均匀性;关键尺⼨控制好;⽆等离⼦体损伤:残留污染物少;不会腐蚀⾦属。
①铝的刻蚀。
铝是半导体制备中最主要的导线材料,具有电阻低、易于淀积和刻蚀等优点。
铝刻蚀通常采⽤加⼊卤化物的氯基⽓体,最常⽤的是BCl3。
因为铝在常温下表⾯极易氧化⽣成氧化铝,氧化铝阻碍了刻蚀的正常进⾏,⽽BCl3可将⾃然氧化层还原、保证刻蚀的进⾏,⽽且BCl3还容易与氧⽓和⽔反应,可吸收反应腔内的⽔汽和氧⽓,从⽽降低氧化铝的⽣成速率。
1.4质量评价⼀、⼲法刻蚀的终点监测近⼏年发展起来的⼲法刻蚀⼯艺,为了提⾼刻蚀精度,深⼊研究刻蚀机理,实现刻蚀设备的⾃动化,需要解决⼯艺过程的监控问题,特别是精确控制刻蚀终点。
因为⼲法刻蚀的选择性不如湿法,终点监控不当极易造成过腐蚀,甚⾄破坏下层图形。
早期的监控⽅法是计时法。
假设被刻蚀材料的膜厚已知,先通过实验确定刻蚀速率,然后在⼯艺过程中,由计时确定终点。
但由于影响刻蚀速率的因素太多(如压⼒、温度、流量、⽓体配⽐等),刻蚀速率难于重复(如前所述,对铝的等离⼦体刻蚀更是如此),不能满⾜⼯艺要求。
表1-1⼏种等离⼦体刻蚀终点检测⽅法⼆、⼲法刻蚀的质量检测刻蚀⼯艺的最后⼀步是进⾏检查以确保刻蚀的质量,通常都是⽤⾃动检测系统进⾏的。