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 。
(2)真空蒸发法(Evaporation Deposition )
(3)溅镀(Sputtering Deposition )
19、光刻技术定出 VIA 孔洞,沉积第二层金属,并刻蚀出连线结构。然后,用PECVD 法氧化层和氮化硅保护层。
20、光刻和离子刻蚀,定出PAD 位置
21、最后进行退火处理,以保证整个Chip 的完整和连线的连接性
晶圆制造总的工艺流程
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(Wafer Fabrication)、晶圆针测工序(Wafer Probe)、构装工序(Packaging)、测试工序(Initial Test and Final Test)等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(Front End)工序,而构装工序、测试工序为后段(Back End)工序。
1、晶圆处理工序:本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关,但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。
2、晶圆针测工序:经过上道工序后,晶圆上就形成了一个个的小格,即晶粒,一般情况下,为便于测试,提高效率,同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品;但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,将晶圆切开,分割成一颗颗单独的晶粒,再按其电气特性分类,装入不同的托盘中,不合格的晶粒则舍弃。
3、构装工序:就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接,以作为与外界电路板连接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以看到的那些黑色或
褐色,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。
4、测试工序:芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为一般测试和特殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数,从相近参数规格、品种中拿出部分芯片,做有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求,以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品
ETCH
何谓蚀刻(Etch)?
答:将形成在晶圆表面上的薄膜全部,或特定处所去除至必要厚度的制程。
蚀刻种类:
答:(1) 干蚀刻 (2) 湿蚀刻
蚀刻对象依薄膜种类可分为:
答:poly,oxide, metal
何谓dielectric 蚀刻(介电质蚀刻)?
答:Oxide etch and nitride etch
半导体中一般介电质材质为何?
答:氧化硅/氮化硅
何谓湿式蚀刻
答:利用液相的酸液或溶剂将不要的薄膜去除
何谓电浆Plasma?
答:电浆是物质的第四状态带有正,负电荷及中性粒子之总和;其中包含电子正离子,负离子,中性分子,活性基及发光子等,产生电浆的方法可使用高温或高电压.
何谓干式蚀刻?
答:利用plasma将不要的薄膜去除
何谓Under-etching(蚀刻不足)?
答:系指被蚀刻材料,在被蚀刻途中停止造成应被去除的薄膜仍有残留
何谓Over-etching(过蚀刻)
答:蚀刻过多造成底层被破坏
何谓Etch rate(蚀刻速率)
答:单位时间内可去除的蚀刻材料厚度或深度
何谓Seasoning(陈化处理)
答:是在蚀刻室的清净或更换零件后,为要稳定制程条件,使用仿真(dummy)晶圆进行数次的蚀刻循环。
Asher的主要用途
答:光阻去除
Wet bench dryer 功用为何?
答:将晶圆表面的水份去除
列举目前Wet bench dry方法:
答:(1) Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry
何谓Spin Dryer
答:利用离心力将晶圆表面的水份去除
何谓Maragoni Dryer
答:利用表面张力将晶圆表面的水份去除
何谓IPA Vapor Dryer
答:利用IPA(异丙醇)和水共溶原理将晶圆表面的水份去除
测Particle时,使用何种测量仪器?
答:Tencor Surfscan
测蚀刻速率时,使用何者量测仪器?
答:膜厚计,测量膜厚差值
何谓AEI
答:After Etching Inspection 蚀刻后的检查
AEI目检Wafer须检查哪些项目:
答:(1) 正面颜色是否异常及刮伤(2) 有无缺角及Particle (3)刻号是否正确
金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应如何处理?
答:清机防止金属污染问题
金属蚀刻机台asher的功用为何?
答:去光阻及防止腐蚀
金属蚀刻后为何不可使用一般硫酸槽进行清洗?
答:因为金属线会溶于硫酸中
'Hot Plate'机台是什幺用途?
答:烘烤
Hot Plate 烘烤温度为何?
答:90~120 度C
何种气体为Poly ETCH主要使用气体?
答:Cl2, HBr, HCl
用于Al 金属蚀刻的主要气体为
答:Cl2, BCl3
用于W金属蚀刻的主要气体为
答:SF6
何种气体为oxide vai/contact ETCH主要使用气体?
答:C4F8, C5F8, C4F6
硫酸槽的化学成份为:
答:H2SO4/H2O2
AMP槽的化学成份为:
答:NH4OH/H2O2/H2O
UV curing 是什幺用途?
答:利用UV光对光阻进行预处理以加强光阻的强度
'UV curing'用于何种层次?
答:金属层
何谓EMO?
答:机台紧急开关
EMO作用为何?
答:当机台有危险发生之顾虑或已不可控制,可紧急按下
湿式蚀刻门上贴有那些警示标示?
答:(1) 警告.内部有严重危险.严禁打开此门 (2) 机械手臂危险. 严禁打开此门(3) 化学药剂危险 严禁打开此门
遇化学溶液泄漏时应如何处置?
答:严禁以手去测试漏出之液体 应以酸碱试纸测试. 并寻找泄漏管路.
遇IPA 槽着火时应如何处置??
答:立即关闭IPA 输送管路并以机台之灭火器灭火及通知紧急应变小组
BOE槽之主成份为何?
答:HF(氢氟酸)与NH4F(氟化铵).
BOE为那三个英文字缩写?
答:Buffered Oxide Etcher 。
有毒气体之阀柜(VMB)功用为何?
答:当有毒气体外泄时可利用抽气装置抽走,并防止有毒气体漏出
电浆的频率一般13.56 MHz,为何不用其它频率?
答:为避免影响通讯品质,目前只开放特定频率,作为产生电浆之用,如380~420KHz ,13.56MHz,2.54GHz等
何谓ESC(electrical static chuck)
答:利用静电吸附的原理, 将Wafer 固定在极板(Substrate) 上
Asher主要气体为
答:O2
Asher机台进行蚀刻最关键之参数为何?
答:温度
简述TURBO PUMP 原理
答:利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR
热交换器(HEAT EXCHANGER)之功用为何?
答:将热能经由介媒传输,以达到温度控制之目地
简述BACKSIDE HELIUM COOLING之原理?
答:藉由氦气之良好之热传导特性,能将芯片上之温度均匀化
ORIENTER 之用途为何?
答:搜寻notch边使芯片进反应腔的位置都固定可追踪问题
简述EPD之功用
答:侦测蚀刻终点End point detector利用波长侦测蚀刻终点
何谓MFC?
答:mass flow controler气体流量控制器;用于控制反应气体的流量
GDP 为何?
答:气体分配盘(gas distribution plate)
GDP 有何作用?
答:均匀地将气体分布于芯片上方
何谓isotropic etch?
答:等向性蚀刻侧壁侧向蚀刻的机率均等
何谓anisotropic etch?
答:非等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率少
何谓etch 选择比?
答:不同材质之蚀刻率比值
何谓AEI CD?
答:蚀刻后特定图形尺寸之大小,特征尺寸(Critical Dimension)
何谓CD bias?
答:蚀刻CD减蚀刻前黄光CD
简述何谓田口式实验计划法?
答:利用混合变因安排辅以统计归纳分析
何谓反射功率?
答:蚀刻过程中,所施予之功率并不会完全地被反应腔内接收端所接受,会有部份值反射掉,此反射之量,称为反射功率
Load Lock 之功能为何?
答:Wafers经由loadlock后再进出反应腔,确保反应腔维持在真空下不受粉尘及湿度的影响
厂务供气系统中何谓Bulk Gas ?
答:Bulk Gas 为大气中普遍存在之制程气体如N2, O2, Ar 等
厂务供气系统中何谓Inert Gas?
答:Inert Gas 为一些特殊无强烈毒性的气体, 如NH3, CF4, CHF3, SF6 等
厂务供气系统中何谓Toxic Gas ?
答:Toxic Gas 为具有强烈危害人体的毒性气体, 如SiH4, Cl2, BCl3 等
机台维修时异常告示排及机台控制权应如何处理?
答:将告示牌切至异常且将机台控制权移至维修区以防有人误动作
冷却器的冷却液为何功用?
答:传导热
Etch之废气有经何种方式处理?
答:利用水循环将废气溶解之后排放至废酸槽
何谓RPM?
答:即Remote Power Module,系统总电源箱.
火灾异常处理程序
答:(1) 立即警告周围人员. (2) 尝试3 秒钟灭火. (3) 按下EMO停止机台. (4) 关闭VMB Valve 并通知厂务
. (5) 撤离.
一氧化碳(CO)侦测器警报异常处理程序
答:(1) 警告周围人员. (2) 按Pause 键,暂止Run 货. (3) 立即关闭VMB 阀,并通知厂务. (4) 进行测漏
高压电击异常处理程序
答:(1) 确认安全无虑下,按EMO键(2) 确认受伤原因(误触电源漏水等)(3) 处理受伤人员
T/C (传送Transfer Chamber) 之功能为何?
答:提供一个真空环境, 以利机器手臂在反应腔与晶舟间传送Wafer,节省时间
机台PM时需佩带面具否
答:是,防毒面具
机台停滞时间过久run货前需做何动作
答:Seasoning(陈化处理)
何谓Seasoning(陈化处理)
答:是在蚀刻室的清净或更换零件后,为要稳定制程条件,使用仿真(dummy)晶圆进行数次的蚀刻循环。
何谓日常测机
答:机台日常检点项目, 以确认机台状况正常
何谓WAC (Waferless Auto Clean)
答:无wafer自动干蚀刻清机
何谓Dry Clean
答:干蚀刻清机
日常测机量测etch rate之目的何在?
答:因为要蚀刻到多少厚度的film,其中一个重要参数就是蚀刻率
操作酸碱溶液时,应如何做好安全措施?
答:(1)穿戴防酸碱手套围裙安全眼镜或护目镜(2) 操作区备有清水与水管以备不时之需
(3) 操作区备有吸酸棉及隔离带
如何让chamber达到设定的温度?
答:使用heater和chiller
Chiller之功能为何?
答:用以帮助稳定chamber温度
如何在chamber建立真空?
答:(1) 首先确立chamber parts组装完整(2) 以dry pump作第一阶段的真空建立(3) 当圧力到达100mTD寺再以turbo pump 抽真空至1mT以下
真空计的功能为何?
答:侦测chamber的压力,确保wafer在一定的压力下process
Transfer module 之robot 功用为何?
答:将wafer 传进chamber与传出chamber之用
何谓MTBC? (mean time between clean)
答:上一次wet clean 到这次wet clean 所经过的时间
RF Generator 是否需要定期检验?
答:是需要定期校验;若未校正功率有可能会变化;如此将影响电浆的组成
为何需要对etch chamber温度做监控?
答:因为温度会影响制程条件;如etching rate/均匀度
为何需要注意dry pump exhaust presure (pump 出口端的气压)?
答:因为气压若太大会造成pump 负荷过大;造成pump 跳掉,影响chamber的压力,直接影响到run货品质
为何要做漏率测试? (Leak rate )
答:(1) 在PM后PUMP Down 1~2小时后;为确保chamber Run 货时无大气进入chambe 影响chamber GAS 成份 (2) 在日常测试时,为确保chamber 内来自大气的泄漏源,故需测漏
机台发生Alarm时应如何处理?
答:(1) 若为火警,立即圧下EMO(紧急按钮),并灭火且通知相关人员与主管(2) 若是一般异常,请先检查alarm 讯息再判定异常原因,而解决问题若未能处理应立即通知主要负责人
蚀刻机台废气排放分为那几类?
答:一般无毒性废气/毒酸性废气排放
蚀刻机台使用的电源为多少伏特(v)?
答:208V 三相干式
蚀刻机台分为那几个部份?
答:(1) Load/Unload 端(2) transfer module (3) Chamber process module (4) 真空系统(5) GAS system (6) RF system
在半导体程制中,湿制程(wet processing)分那二大頪?
答:(1) 晶圆洗净(wafer cleaning) (2) 湿蚀刻(wet etching).
晶圆洗净(wafer cleaning)的设备有那几种?
答:(1) Batch type(immersion type): a) carrier type b)Cassetteless type (2) Single wafer type(spray type)
晶圆洗净(wafer cleaning)的目的为何?
答:去除金属杂质,有机物污染及微尘
半导体制程有那些污染源?
答:(1) 微粒子(2) 金属(3) 有机物(4) 微粗糙 (5) 天生的氧化物
RCA清洗制程目的为何?
答:于微影照像后,去除光阻,清洗晶圆,并做到酸碱中和,使晶圆可进行下一个制程.
洗净溶液APM(SC-1)--> NH4OH:H2O2:H2O的目的为何?
答:去除微粒子及有机物
洗净溶液SPM--> H2SO4:H2O2:H2O的目的为何?
答:去除有机物
洗净溶液HPM(SC-2)--> HCL:H2O2:H2O的目的为何?
答:去除金属
洗净溶液DHF--> HF:H2O(1:100~1:500)的目的为何?
答:去除自然氧化膜及金属
洗净溶液FPM--> HF:H2O2:H2O的目的为何?
答:去除自然氧化膜及金属
洗净溶液BHF(BOE)--> HF:NH4F的目的为何?
答:氧化膜湿式蚀刻
洗净溶液热磷酸--> H3PO4的目的为何?
答:氮化膜湿式蚀刻
0.25微米逻辑组件有那五种标准清洗方法?
答:(1) 扩散前清洗(2) 蚀刻后清洗(3) 植入后清洗(4) 沉积前洗清(5) CMP后清洗
超音波刷洗(ultrasonic scrubbing)目的为何?
答:去除不溶性的微粒子污染
何谓晶圆盒(POD)清洗?
答:利用去离子水和界面活性剂(surfactant),除去晶圆盒表面的污染
高压喷洒(high pressure spray)或刷洗去微粒子在那些制程之后?
答:(1) 锯晶圆(wafer saw) (2) 晶圆磨薄(wafer lapping) (3) 晶圆拋光(wafer polishing) (4) 化学机械研磨
晶圆湿洗净设备有那几种?
答:(1) 多槽全自动洗净设备(2) 单槽清洗设备(3) 单晶圆清洗设备
单槽清洗设备的优点?
答:(1) 较佳的环境制程与微粒控制能力 (2) 化学品与纯水用量少. (3) 设备调整弹性度高
单槽清洗设备的缺点
答:(1) 产能较低. (2) 晶圆间仍有互相污染
单晶圆清洗设备未来有那些须要突破的地方?
答:产能低与设备成熟度
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