晶圆制造工艺ETCH完整版

晶圆制造工艺流程和处理工序晶圆制造工艺流程1、表面清洗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) （5）MOCVD (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，放高温炉中进行退火处理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，保留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，然后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极结构，并氧化生成SiO2 保护层。

15、表面涂敷光阻，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，并进行退火处理。

晶圆加工工艺流程1、表面清洗晶圆表面附着一层大约2um的Al2O3和甘油混合液保护之,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。

2、初次氧化有热氧化法生成SiO2 缓冲层，用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力氧化技术:干法氧化Si(固)+O2 à SiO2(固)和湿法氧化Si(固)+2H2O à SiO2(固)+2H2。

干法氧化通常用来形成，栅极二氧化硅膜，要求薄，界面能级和固定电荷密度低的薄膜。

干法氧化成膜速度慢于湿法。

湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。

当SiO2膜较薄时，膜厚与时间成正比。

SiO2膜变厚时，膜厚与时间的平方根成正比。

因而，要形成较厚SiO2膜，需要较长的氧化时间。

SiO2膜形成的速度取决于经扩散穿过SiO2膜到达硅表面的O2及OH基等氧化剂的数量的多少。

湿法氧化时，因在于OH基SiO2膜中的扩散系数比O2的大。

氧化反应，Si 表面向深层移动，距离为SiO2膜厚的0.44倍。

因此，不同厚度的SiO2膜，去除后的Si表面的深度也不同。

SiO2膜为透明，通过光干涉来估计膜的厚度。

这种干涉色的周期约为200nm，如果预告知道是几次干涉，就能正确估计。

对其他的透明薄膜，如知道其折射率，也可用公式计算出(dSiO2)/(dox)=(nox)/(nSiO2)。

SiO2膜很薄时，看不到干涉色，但可利用Si的疏水性和SiO2的亲水性来判断SiO2膜是否存在。

也可用干涉膜计或椭圆仪等测出。

SiO2和Si界面能级密度和固定电荷密度可由MOS二极管的电容特性求得。

(100)面的Si的界面能级密度最低，约为10E+10-- 10E+11/cm ?2.eV-1 数量级。

(100)面时，氧化膜中固定电荷较多，固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因素。

3、热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)此方法生产性高，梯状敷层性佳(不管多凹凸不平，深孔中的表面亦产生反应，及气体可到达表面而附着薄膜)等，故用途极广。

晶圆（Wafer）制程工藝學習晶圆（Wafer）的生产由砂即（二氧化硅）开始，经由电弧炉的提炼还原成冶炼级的硅，再经由盐酸氯化，产生三氯化硅，经蒸馏纯化后，透过慢速分解过程，制成棒状或粒状的「多晶硅」。

一般晶圆制造厂，将多晶硅融解后，再利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒。

一支85公分长，重76.6公斤的8吋硅晶棒，约需2天半时间长成。

经研磨、拋光、切片后，即成半导体之原料晶圆片。

光学显影光学显影是在光阻上经过曝光和显影的程序，把光罩上的图形转换到光阻下面的薄膜层或硅晶上。

光学显影主要包含了光阻涂布、烘烤、光罩对准、曝光和显影等程序。

小尺寸之显像分辨率，更在 IC 制程的进步上，扮演着最关键的角色。

由于光学上的需要，此段制程之照明采用偏黄色的可见光。

因此俗称此区为黄光区。

干式蚀刻技术在半导体的制程中，蚀刻被用来将某种材质自晶圆表面上移除。

干式蚀刻（又称为电浆蚀刻）是目前最常用的蚀刻方式，其以气体作为主要的蚀刻媒介，并藉由电浆能量来驱动反应。

电浆对蚀刻制程有物理性与化学性两方面的影响。

首先，电浆会将蚀刻气体分子分解，产生能够快速蚀去材料的高活性分子。

此外，电浆也会把这些化学成份离子化，使其带有电荷。

晶圆系置于带负电的阴极之上，因此当带正电荷的离子被阴极吸引并加速向阴极方向前进时，会以垂直角度撞击到晶圆表面。

芯片制造商即是运用此特性来获得绝佳的垂直蚀刻，而后者也是干式蚀刻的重要角色。

基本上，随着所欲去除的材质与所使用的蚀刻化学物质之不同，蚀刻由下列两种模式单独或混会进行：1. 电浆内部所产生的活性反应离子与自由基在撞击晶圆表面后，将与某特定成份之表面材质起化学反应而使之气化。

如此即可将表面材质移出晶圆表面，并透过抽气动作将其排出。

2. 电浆离子可因加速而具有足够的动能来扯断薄膜的化学键，进而将晶圆表面材质分子一个个的打击或溅击（sputtering）出来。

化学气相沉积技术化学气相沉积是制造微电子组件时，被用来沉积出某种薄膜(film)的技术，所沉积出的薄膜可能是介电材料(绝缘体)(dielectrics)、导体、或半导体。

晶圆的生产工艺流程：从大的方面来讲，晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤，它又可细分为以下几道主要工序（其中晶棒制造只包括下面的第一道工序，其余的全部属晶片制造，所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序）：晶棒成长--晶棒裁切与检测--外径研磨--切片--圆边--表层研磨--蚀刻--去疵--抛光--清洗--检验--包装1、晶棒成长工序：它又可细分为：1）、融化（MeltDown）：将块状的高纯度复晶硅置于石英坩锅内，加热到其熔点1420°C以上，使其完全融化。

2）、颈部成长（Neck Growth）：待硅融浆的温度安定之后，将〈1.0.0〉方向的晶种慢慢插入其中，接着将晶种慢慢往上提升，使其直径缩小到一定尺寸（大凡约6mm左右），维持此直径并拉长100-200mm，以消除晶种内的晶粒排列取向差异。

3）、晶冠成长（CrownGrowth）：颈部成长完成后，慢慢降低提升速度和温度，使颈部直径逐渐加大到所需尺寸（如5、6、8、12吋等）。

4）、晶体成长（Body Growth）：不断调整提升速度和融炼温度，维持不变的晶棒直径，只到晶棒长度达到预定值。

5）、尾部成长（Tail Growth）：当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升速度并提高融炼温度，使晶棒直径逐渐变小，以避免因热应力造成排差和滑移等现象产生，最终使晶棒与液面完全分离。

到此即得到一根统统的晶棒。

2、晶棒裁切与检测（Cutting&Inspection）：将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部分，并对尺寸进行检测，以决定下步加工的工艺参数。

3、外径研磨（Surface Grinding & Shaping）：由于在晶棒成长过程中，其外径尺寸和圆度均有一定偏差，其外园柱面也凹凸不平，所以必须对外径进行修整、研磨，使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。

4、切片（WireSawSlicing）：由于硅的硬度非常大，所以在本工序里，采用环状、其内径边缘镶嵌有钻石颗粒的薄片锯片将晶棒切割成一片片薄片。

晶圆制造工艺流程晶圆制造是指通过一系列工艺步骤来制作半导体芯片的过程。

以下是典型的晶圆制造工艺流程。

1.单晶片生长：晶圆制造的第一步是将纯度很高的硅材料通过化学气相沉积或其他方法生长为单晶片。

这个步骤是整个工艺流程的基础。

2.晶圆切割：在单晶片生长完成后，将其切割成薄片，即晶圆。

通常使用金刚石刀进行切割，切割后的晶圆具有相对平整的表面和一定的厚度。

3.光刻：光刻是晶圆制造中关键的步骤之一、在此步骤中，通过光刻机将需要形成的图案转移到晶圆表面。

这通常涉及到在晶圆表面涂覆光刻胶，然后通过光刻机的曝光和显影过程来形成所需的图案。

4.晶圆清洗：在光刻步骤完成后，晶圆需要进行清洗，以去除光刻胶的残留物和其他杂质。

晶圆清洗通常会使用化学溶液和超声波的作用来清洁晶圆表面。

5.电镀：在一些情况下，需要对晶圆进行电镀，以增加其表面的导电性和减小电阻。

这个步骤通常涉及将晶圆浸入含有金属离子的溶液中，在电流作用下使金属离子沉积在晶圆表面。

6.氧化：氧化是将晶圆表面涂覆一层氧化物的过程。

这个步骤可以在大气中进行，也可以通过化学气相沉积来完成。

氧化的目的是改善晶圆表面的质量，并为后续步骤提供一定的保护。

7.形成电极和连线：在晶圆上制作电极和连线是将芯片的不同部分连接起来的关键步骤。

这个步骤通常涉及使用光刻和电镀等技术，将导电材料沉积在晶圆表面，并通过化学蚀刻来形成所需的电极和连线。

8.打磨和抛光：在制造晶圆过程中，由于一些原因，晶圆表面可能会有一些不平整和缺陷。

为了修复这些问题，晶圆需要经过打磨和抛光，使其表面更加平整和光滑。

9.测试和封装：在晶圆制造完毕后，需要对芯片进行测试，以确保其正常工作。

测试通常会使用特定的测试设备和测试程序来进行，包括电性能测试、可靠性测试等。

然后，芯片会进行封装，即将其放入塑料或金属封装中，以保护芯片并为其提供适当的引脚。

以上是晶圆制造的典型工艺流程。

当然，实际的晶圆制造可能会因不同应用领域和制造工艺的差异而略有不同。

晶圆制造工艺E T C H 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-晶圆制造工艺流程1、表面清洗2、初次氧化3、CVD(ChemicalVapordeposition)法沉积一层Si3N4(HotCVD或LPCVD) 。

（1）常压CVD(NormalPressureCVD)（2）低压CVD(LowPressureCVD)（3）热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)（4）电浆增强CVD(PlasmaEnhancedCVD)（5）MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成长(MolecularBeamEpitaxy)（6）外延生长法?(LPE)4、涂敷光刻胶?（1）光刻胶的涂敷?（2）预烘(prebake)（3）曝光（4）显影（5）后烘(postbake)（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，放高温炉中进行退火处理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，保留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，然后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极结构，并氧化生成SiO2?保护层。

15、表面涂敷光阻，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，并进行退火处理。

晶圆制造工艺流程1、表面清洗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)（5）MOCVD (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，放高温炉中进行退火处理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，保留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，然后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极结构，并氧化生成 SiO2 保护层。

15、表面涂敷光阻，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。

晶圆制造工艺流程1、表面清洗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)（5）MOCVD (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，放高温炉中进行退火处理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，保留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，然后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极结构，并氧化生成SiO2 保护层。

15、表面涂敷光阻，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，并进行退火处理。

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 。

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1. 晶圆制备。

切割单晶硅锭，形成圆形硅晶片。

晶圆制造工艺流程1、表面清洗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)（5）MOCVD (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，放高温炉中进行退火处理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，保留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，然后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极结构，并氧化生成 SiO2 保护层。

15、表面涂敷光阻，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。