半导体制造工艺流程图共98页
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半导体的生产工艺流程,做工艺一、洁净室一般的机械加工是不需要洁净室(clean room)的,因为加工分辨率在数十微米以上,远比日常环境的微尘颗粒为大。
但进入半导体组件或微细加工的世界,空间单位都是以微米计算,因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上,便有可能影响到其上精密导线布局的样式,造成电性短路或断路的严重后果。
为此,所有半导体制程设备,都必须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中,这就是洁净室的来由。
洁净室的洁净等级,有一公认的标准,以class 10为例,意谓在单位立方英呎的洁净室空间内,平均只有粒径0.5微米以上的粉尘10粒。
所以class后头数字越小,洁净度越佳,当然其造价也越昂贵(参见图2-1)。
为营造洁净室的环境,有专业的建造厂家,及其相关的技术与使用管理办法如下:1、内部要保持大于一大气压的环境,以确保粉尘只出不进。
所以需要大型鼓风机,将经滤网的空气源源不绝地打入洁净室中。
2、为保持温度与湿度的恒定,大型空调设备须搭配于前述之鼓风加压系统中。
换言之,鼓风机加压多久,冷气空调也开多久。
3、所有气流方向均由上往下为主,尽量减少突兀之室内空间设计或机台摆放调配,使粉尘在洁净室内回旋停滞的机会与时间减至最低程度。
4、所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主。
5、所有人事物进出,都必须经过空气吹浴(air shower) 的程序,将表面粉尘先行去除。
6、人体及衣物的毛屑是一项主要粉尘来源,为此务必严格要求进出使用人员穿戴无尘衣,除了眼睛部位外,均需与外界隔绝接触(在次微米制程技术的工厂内,工作人员几乎穿戴得像航天员一样。
) 当然,化妆是在禁绝之内,铅笔等也禁止使用。
7、除了空气外,水的使用也只能限用去离子水(DI water, de-ionized water)。
一则防止水中粉粒污染晶圆,二则防止水中重金属离子,如钾、钠离子污染金氧半(MOS) 晶体管结构之带电载子信道(carrier channel),影响半导体组件的工作特性。
半导体的生产工艺流程半导体制程--------------------------------------------------------------------------------微机电制作技术,尤其是最大宗以硅半导体为基础的微细加工技术(silicon- based micromachining),原本就肇源于半导体组件的制程技术,因此必须先介绍清晰这类制程,以免沦于夏虫语冰的窘态。
一、洁净室一般的机械加工是不需要洁净室(clean room)的,因为加工分辨率在数十微米以上,远比日常环境的微尘颗粒为大。
但进入半导体组件或微细加工的世界,空间单位差不多上以微米计算,因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上,便有可能阻碍到其上周密导线布局的样式,造成电性短路或断路的严峻后果。
为此,所有半导体制程设备,都必须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中,这确实是洁净室的来由。
洁净室的洁净等级,有一公认的标准,以class 10为例,意谓在单位立方英呎的洁净室空间内,平均只有粒径0.5微米以上的粉尘10粒。
因此class后头数字越小,洁净度越佳,因此其造价也越昂贵(参见图2-1)。
为营造洁净室的环境,有专业的建筑厂家,及其相关的技术与使用治理方法如下:1、内部要保持大于一大气压的环境,以确保粉尘只出不进。
因此需要大型鼓风机,将经滤网的空气源源不绝地打入洁净室中。
2、为保持温度与湿度的恒定,大型空调设备须搭配于前述之鼓风加压系统中。
换言之,鼓风机加压多久,冷气空调也开多久。
3、所有气流方向均由上往下为主,尽量减少突兀之室内空间设计或机台摆放调配,使粉尘在洁净室内回旋停滞的机会与时刻减至最低程度。
4、所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主。
5、所有人事物进出,都必须通过空气吹浴 (air shower) 的程序,将表面粉尘先行去除。
6、人体及衣物的毛屑是一项要紧粉尘来源,为此务必严格要求进出使用人员穿戴无尘衣,除了眼睛部位外,均需与外界隔绝接触 (在次微米制程技术的工厂内,工作人员几乎穿戴得像航天员一样。
半导体制造工艺流程1.单晶硅材料制备:利用高纯度的硅源材料,通过化学方法或物理方法制备出单晶硅片。
这些单晶硅片用于制造芯片的基底。
2.潮湿腐蚀:将单晶硅片放入一定浓度的酸中进行腐蚀,以去除表面的氧化层和杂质,使得单晶硅表面更加平整。
3.清洗:用化学溶液对单晶硅片进行清洗,去除表面的杂质和有机物。
4.氮氧化:将单晶硅片放入氮气环境中进行热氧化,生成一层氮氧化物的薄膜。
这个薄膜在后续工艺中用于隔离器件。
5.光刻:将光刻胶涂在氮氧化层上,然后通过曝光和显影的方式将芯片的图案转移到光刻胶上,形成光刻图案。
6.腐蚀和沉积:将芯片放入化学溶液中进行腐蚀,去除曝光没有覆盖的区域,然后进行金属沉积。
金属沉积可以形成导电层或者连接层。
7.退火:通过高温处理,使得芯片中的材料发生结晶和扩散,提高电子器件的性能。
退火还有去除应力、填充缺陷和提高结晶度的作用。
8.清洗:用化学溶液清洗芯片,去除残留的光刻胶和沉积物,保证芯片的纯净度。
9.蚀刻和沉积:使用干法或湿法蚀刻技术,去除部分芯片表面材料,形成电子器件的结构。
然后再进行金属或者氧化物的沉积,形成电极或者绝缘层。
10.清洗和检测:再次清洗芯片,以确保芯片的纯净度。
然后进行各类检测,如电性能测试、材料分析等,以保证芯片质量。
11.封装:将芯片放入封装材料中,进行电缆连接和封装。
然后将封装好的芯片焊接到PCB板上,形成最终的电子产品。
以上是一般的半导体制造工艺流程,其中每个步骤都有详细的工艺参数和设备要求。
随着技术的不断发展,半导体制造工艺也在不断改进和创新,以提高芯片的性能和生产效率。