集成电路制作工艺流程 1.晶圆制作( 晶体成长-切片-边际研磨-抛光-包裹-运送 ) 晶体成长(Crystal Growth) 晶体成长需求高精度的自动化拉晶体系。 将石英矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高 达 0.。 选用精粹石英矿而取得的多晶硅，参加少数的电活性“掺杂剂”，如砷、硼、磷或锑，一 同放入坐落高温炉中融解。 多晶硅块及掺杂剂消融往后，用一根长晶线缆作为籽晶，刺进到消融的多晶硅中直至底部。 然后，旋转线缆并渐渐拉出，最终，再将其冷却结晶，就构成圆柱状的单晶硅晶棒，即硅 棒。 此进程称为“长晶”。 硅棒一般长 3 英尺，直径有 6 英寸、8 英寸、12 英寸等不同尺度。 硅晶棒再通过研磨、抛光和切片后，即成为制作集成电路的根本质料——晶圆。 切片(Slicing) /边际研磨(Edge Grinding)/抛光(Surface Polishing) 切片是运用特别的内圆刀片，将硅棒切成具有准确几许尺度的薄晶圆。 然后，对晶圆外表和边际进行抛光、研磨并清洗，将刚切开的晶圆的锋利边际整成圆弧形， 去除粗糙的划痕和杂质，就取得近乎完美的硅晶圆。 包裹(Wrapping)/运送(Shipping) 晶圆制作完结往后，还需求专业的设备对这些近乎完美的硅晶圆进行包裹和运送。 晶圆运送载体可为半导体制作商供给快速一致和牢靠的晶圆取放，并前进生产力。 2.堆积 外延堆积 Epitaxial Deposition 在晶圆运用进程中，外延层是在半导体晶圆上堆积的第一层。 现代大多数外延成长堆积是在硅底层上运用低压化学气相堆积(LPCVD)办法成长硅薄膜。 外延层由超纯硅构成，是作为缓冲层阻挠有害杂质进入硅衬底的。 曩昔一般是双极工艺需求运用外延层，CMOS 技能不运用。 因为外延层或许会使有少数缺点的晶圆能够被运用，所以往后或许会在 300mm 晶圆上更多 精选范本,供参阅！ 选用。 9.晶圆查看 Wafer Inspection (Particles) 在晶圆制作进程中许多过程需求进行晶圆的污染微粒查看。 如裸晶圆查看、设备监控（运用工艺设备操控堆积到晶圆上的微粒尺度），以及在 CMP、 CVD 及离子注入之后的查看，一般这样的查看是在晶圆运用之前，或在一个涂光刻胶的层 曝光之前，称之为无图形查看。 2.堆积 化学气相堆积 Chemical Vapor Deposition 化学气相堆积 (CVD) 是在晶圆外表通过分化气体分子堆积混合物的技能。 CVD 会发生许多非等离子热中心物，一个共性的方面是这些中心物或前驱物都是气体。 有许多种 CVD 技能，如热 CVD、等离子 CVD、非等离子 CVD、大气 CVD、LPCVD、HDPCVD、 LDPCVD、PECVD 等，运用于半导体制作的不同方面。 3.光刻(Photolithography) 光刻是在晶圆上印制芯片电路图形的工艺，是集成电路制作的最关键过程，在整个芯片的 制作进程中约占有了全体制作本钱的 35%。 光刻也是决议了集成电路依照摩尔定律开展的一个重要原因，假如没有光刻技能的前进， 集成电路就不或许从微米进入深亚微米再进入纳米年代。 光刻工艺将掩膜图形转移到晶片外表的光刻胶上，首要光刻胶处理设备把光刻胶旋涂到晶 圆外表，再通过分步重复曝光和显影处理之后，在晶圆上构成需求的图形。 一般以一个制程所需求通过掩膜数量来表明这个制程的难易。 依据曝光办法不同，光刻可分为触摸式、挨近式和投影式； 依据光刻面数的不同，有单面对准光刻和双面对准光刻； 依据光刻胶类型不同，有薄胶光刻和厚胶光刻。 一般的光刻流程包含前处理、匀胶、前烘、对准曝光、显影、后烘， 能够依据实际情况调整流程中的操作。 4.刻蚀(Etching) 在集成电路制作进程中，通过掩模套准、曝光和显影，在抗蚀剂膜上复印出所需的图形， 或许用电子束直接描绘在抗蚀剂膜上发生图形， 精选范本,供参阅！ 然后把此图形准确地转移到抗蚀剂下面的介质薄膜（如氧化硅、氮化硅、多晶硅）或金属 薄膜上去，制作出所需的薄层图画。 刻蚀便是用化学的、物理的或一起运用化学和物理的办法，有挑选地把没有被抗蚀剂掩蔽 的那一部分薄膜层除掉，从而在薄膜上得到和抗蚀剂膜上完全一致的图形。 等离子刻蚀(plasma etch)是在特定的条件下将反响气体电离构成等离子体，等离子体选 择性地从晶圆上除掉物质，剩余的物质在晶圆上构成芯片图形。 5.离子注入 Ion Implantation 晶圆衬底是纯硅资料，不导电或导电性极弱。 为了在芯片内具有导电性，必须在晶圆里掺入微量的不纯物质，一般是砷、硼、磷。 掺杂能够在分散炉中进行，也能够选用离子注入完成。 一些先进的运用都是选用离子注入掺杂的。 离子注入有中电流离子注入、大电流/低能量离子注入、高能量离子注入三种，适于不同 的运用需求。 6.热处理 Thermal Processing 运用热能将物体内发生内应力的一些缺点加以消除。 所施加的能量将添加晶格原子及缺点在物体内的振荡及分散，使得原子的摆放得以重整。 热处理是堆积制作工序后的一个工序，用来改动堆积薄膜的机械功能。 现在，热处理技能主要有两项运用： 一个运用超低 k 绝缘体来进步多孔薄膜的硬度， 另一个运用高强度氮化物来添加堆积薄膜的耐性抗张力，以进步器材功能。 在紫外热处理反响器里，等离子增强化学气相堆积薄膜通过光和热的联合效果改动了膜的 功能。 高强度氮化薄膜中紫外热处理工艺使衔接重排，空间触摸更好，发生出了前进器材功能所 需的高强度水平。 2.堆积（蒸腾、溅射） 物理气相堆积 Physical Vapor Deposition 晶圆上最常见的金属互连资料是 Al，一般运用物理气相堆积(PVD)法制备金属资料薄膜。 在 PVD 体系顶用离子轰击 Al 靶，使靶材外表 Al 原子以必定能量逸出，然后在晶圆外表沉 积。 精选范本,供参阅！ PVD 办法也用于堆积阻挡层和籽晶层，以及用于双嵌
