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半導體制造工藝流程課件(已修改)

2026-03-04 04:30 本頁面

　

【正文】半導體制造工藝流程半導體相關知識? 本征材料：純硅 910個 9 ? N型硅：摻入 V族元素磷 P、砷 As、銻Sb? P型硅：摻入 III族元素 — 鎵 Ga、硼 B? PN結：NP +++++半導體元件制造過程可分為? 前段（ Front End）制程晶圓處理制程（ Wafer Fabrication；簡稱 Wafer Fab）、晶圓針測制程（ Wafer Probe）；? 後段（ Back End）構裝（ Packaging）、測試制程（ Initial Test and Final Test）一、晶圓處理制程 ? 晶圓處理制程之主要工作為在矽晶圓上制作電路與電子元件（如電晶體、電容體、邏輯閘等），為上述各制程中所需技術最復雜且資金投入最多的過程，以微處理器（ Microprocessor）為例，其所需處理步驟可達數百道，而其所需加工機臺先進且昂貴，動輒數千萬一臺，其所需制造環境為為一溫度、濕度與含塵（ Particle）均需控制的無塵室（ CleanRoom），雖然詳細的處理程序是隨著產品種類與所使用的技術有關；不過其基本處理步驟通常是晶圓先經過適當的清洗（ Cleaning）之後，接著進行氧化（ Oxidation）及沈積，最後進行微影、蝕刻及離子植入等反覆步驟，以完成晶圓上電路的加工與制作。二、晶圓針測制程 ? 經過 Wafer Fab之制程後，晶圓上即形成一格格的小格，我們稱之為晶方或是晶粒（ Die），在一般情形下，同一片晶圓上皆制作相同的晶片，但是也有可能在同一片晶圓上制作不同規格的產品；這些晶圓必須通過晶片允收測試，晶粒將會一一經過針測（ Probe）儀器以測試其電氣特性，而不合格的的晶粒將會被標上記號（Ink Dot），此程序即稱之為晶圓針測制程（ Wafer Probe）。然後晶圓將依晶粒為單位分割成一粒粒獨立的晶粒三、 IC構裝制程 ?IC構裝製程（ Packaging）：利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以成積體電路? 目的：是為了製造出所生產的電路的保護層，避免電路受到機械性刮傷或是高溫破壞。半導體制造工藝分類PMOS型雙極型MOS型CMOS型NMOS型BiMOS飽和型非飽和型TTL I2L ECL/CML半導體制造工藝分類? 一雙極型 IC的基本制造工藝：? A 在元器件間要做電隔離區（ PN結隔離、全介質隔離及 PN結介質混合隔離） ECL（不摻金）（非飽和型）、TTL/DTL （飽和型）、 STTL （飽和型） B 在元器件間自然隔離 I2L（飽和型）半導體制造工藝分類? 二 MOSIC的基本制造工藝：根據柵工藝分類? A 鋁柵工藝? B 硅柵工藝? 其他分類1 、（根據溝道） PMOS、 NMOS、 CMOS2 、（根據負載元件） E/R、 E/E、 E/D 半導體制造工藝分類? 三 BiCMOS工藝： A 以 CMOS工藝為基礎 P阱 N阱 B 以雙極型工藝為基礎雙極型集成電路和 MOS集成電路優缺點雙極型集成電路中等速度、驅動能力強、模擬精度高、功耗比較大CMOS集成電路低的靜態功耗、寬的電源電壓范圍、寬的輸出電壓幅度（無閾值損失），具有高速度、高密度潛力；可與TTL電路兼容。電流驅動能力低半導體制造環境要求? 主要污染源：微塵顆粒、中金屬離子、有機物殘留物和鈉離子等輕金屬例子。? 超凈間：潔凈等級主要由微塵顆粒數 /m3 I級 35 3 1 NA10 級 350 75 30 10 NA100級 NA 750 300 100 NA1000級 NA NA NA 1000 7半導體元件制造過程前段（ Front End）制程前工序晶圓處理制程（ Wafer Fabrication；簡稱 Wafer Fab）典型的 PN結隔離的摻金 TTL電路工藝流程一次氧化襯底制備隱埋層擴散外延淀積熱氧化隔離光刻隔離擴散再氧化基區擴散再分布及氧化發射區光刻背面摻金發射區擴散反刻鋁接觸孔光刻鋁淀積隱埋層光刻基區光刻再分布及氧化鋁合金淀積鈍化層中測壓焊塊光刻橫向晶體管刨面圖CB ENPPNPP+ P+PP縱向晶體管刨面圖C B ENPC B ENPN+ p+NPN PNPNPN晶體管刨面圖ALSiO2 BPP+PSUBN+E CN+BLNepiP+P型 Si ρ ? 111晶向 ,偏離 2O~5O晶圓（晶片）晶圓（晶片）的生產由砂即（二氧化硅）開始，經由電弧爐的提煉還原成冶煉級的硅，再經由鹽酸氯化，產生三氯化硅，經蒸餾純化后，透過慢速分解過程，制成棒狀或粒狀的「多晶硅」。一般晶圓制造廠，將多晶硅融解后，再利用硅晶種慢慢拉出單晶硅晶棒。一支 85公分長，重 8寸硅晶棒，約需 2天半時間長成。經研磨、拋光、切片后，即成半導體之原料晶圓片第一次光刻 — N+埋層擴散孔? 1。減小集電極串聯電阻? 2。減小寄生 PNP

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