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三层硅加速度敏感芯片BCB键合工艺研究

三层硅加速度敏感芯片BCB键合工艺研究
三层硅加速度敏感芯片BCB键合工艺研究

单晶硅片从切片到抛光清洗的工艺流程

一、硅片生产主要制造流程如下: 切片→倒角→磨片→磨检→CP→CVD→ML→最终洗净→终检→仓入 二、硅片生产制造流程作业实习 1.硅棒粘接:用粘接剂对硅棒和碳板进行粘接,以利于牢固的 固定在切割机上和方位角的确定。 2.切片(Slice):主要利用内圆切割机或线切割机进行切割,以 获得达到其加工要求的厚度,X、Y方向角,曲翘度的薄硅片。 3.面方位测定:利用X射线光机对所加工出的硅片或线切割前 要加工的硅棒测定其X、Y方位角,以保证所加工的硅片的X、 Y方位角符合产品加工要求。 4.倒角前清洗:主要利用热碱溶液和超声波对已切成的硅片进 行表面清洗,以去除硅片表面的粘接剂、有机物和硅粉等。 5.倒角(BV):利用不同的砥石形状和粒度来加工出符合加工要 求的倒角幅值、倒角角度等,以减少后续加工过程中可能产 生的崩边、晶格缺陷、处延生长和涂胶工艺中所造成的表面 层的厚度不均匀分布。 6.厚度分类:为后续的磨片加工工艺提供厚度相对均匀的硅片 分类,防止磨片中的厚度不均匀所造成的碎片等。 7.磨片(Lapping):去除切片过程中所产生的切痕和表面损伤

层,同时获得厚度均匀一致的硅片。 8.磨片清洗:去除磨片过程中硅片表面的研磨剂等。 9.磨片检查:钠光灯下检查由于前段工艺所造成的各类失效模 式,如裂纹、划伤、倒角不良等。 10.ADE测量:测量硅片的厚度、曲翘度、TTV、TIR、FPD等。 11.激光刻字:按照客户要求对硅片进行刻字。 12.研磨最终清洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。 13.扩大镜检查:查看倒角有无不良和其它不良模式。 14.CP前洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。 15.CP(Chemical Polishing):采用HNO3+HF+CH3COOH溶液腐蚀去 除31um厚度,可有效去除表面损伤层和提高表面光泽度。 16.CP后洗:用碱和酸分别去除有机物和金属离子。 17.CP检查:在荧光灯和聚光灯下检查表面有无缺陷和洗污,以 及电阻率、PN判定和厚度的测量分类。 18.DK(Donar Killer):利用退火处理使氧原子聚为基团,以稳 定电阻率。 19.IG(Intrinsic Gettering):利用退火处理使氧原子形成二次 缺陷以吸附表面金属杂质。 20.BSD(Back Side Damage):利用背部损伤层来吸附金属杂质。 21.CVD前洗:去除有机物和颗粒。 22.LP-CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition):高温分 解SiH4外延出多晶硅达到增强型的外吸杂。

硅集成电路复习提纲(最终版)

集成电路工艺基础复习 绪论 1、Moore law:芯片上所集成的晶体管的数目,每隔18个月翻一番。 2、特征尺寸:集成电路中半导体器件能够加工的最小尺寸。 3、提拉法(CZ法,切克劳斯基法)和区熔法制备硅片:答:区熔法制备的硅片质量更高,因为含氧量低。目前8英寸以上的硅片,经常选择选择CZ法制备,因为晶圆直径大。 4、MOS器件中常使用什么晶面方向的硅片,双极型器件呢?答:MOS器件:<100> Si/SiO2界面态密度低;双极器件:<111>的原子密度大,生长速度快,成本低。 氧化 1、sio2的特性二氧化硅对硅的粘附性好,化学性质比较稳定,绝缘性好 2、sio2的结构,分为结晶形与不定形二氧化硅 3、什么是桥键氧和非桥键氧连接两个Si-o四面体的氧称为桥键氧;只与一个硅连接的氧称为非桥键 氧。 4、在无定形的sio2中,si、o那个运动能力强,为什么?氧的运动同硅相比更容易些;因为硅要运动 就必须打破四个si-o键,但对氧来说,只需打破两个si-o键,对非桥键氧只需打破一个si-o键。5、热氧化法生长sio2过程中,氧化生长的方向是什么?在热氧化法制备sio2的过程中,是氧或水汽 等氧化剂穿过sio2层,到达si-sio2界面,与硅反应生成sio2,而不是硅向sio2外表面运动,在表面与氧化剂反应生成sio2 6、Sio2只与什么酸、碱发生反应?只与氢氟酸、强碱溶液发生反应 7、杂质在sio2中的存在形式,分别给与描述解释,各自对sio2网络的影响 能替代si-o四面体中心的硅,并能与氧形成网络的杂志,称为网络形成者;存在于sio2网络间隙中的杂志称为网络改变者。 8、水汽对sio2网络的影响水汽能以分子态形式进入sio2网络中,并能和桥键氧反应生成非桥键氢氧 基,本反应减少了网络中桥键氧的数目,网络强度减弱和疏松,使杂志的扩散能力增强。 9、为什么选用sio2作为掩蔽的原因,是否可以作为任何杂质的掩蔽材料为什么? 10、制备sio2有哪几种方法?热分解淀积法,溅射法,真空蒸发法,阳极氧化法,化学气相淀积法,热氧化法等。 11、热生长sio2的特点:硅的热氧化法是指硅与氧气或水汽等氧化剂,在高温下经化学反应生成sio2【热生长:在高温环境里,通过外部供给高纯氧气使之与硅衬底反应,得到一层热生长的SiO2 ;淀积:通过外部供给的氧气和硅源,使它们在腔体中方应,从而在硅片表面形成一层薄膜。】 12、生长一个单位厚度的sio2需要消耗0.44个单位的si 14、实际生产中选用哪种生长方法制备较厚的sio2层?采用干氧-湿氧-干氧相结合的氧化方式 15、由公式2.24,2.25分析两种极限情况,给出解释其一是当氧化剂在sio2中的扩散系数D sio2很小时(D sio2《k s x0,则的C i→0,C0→C*,在这种情况下,sio2的生长速率主要由氧化剂在sio2中的扩散速度所决定,称这种极限情况为扩散控制;其二,如果扩散系数D sio2很大,则C1=C0=C*/(1+k s/h),sio2生长速率由si表面的化学反应速度控制,称这种极限情况为反应控制。 17、sio2生长厚度与时间的关系,分别解释x02+Ax0=B(t+τ),当氧化时间很长,即t》τ和t》A2/4B 时,则x02=B(t+τ),这种情况下的氧化规律称抛物型规律,B为抛物型速率常数,sio2的生长速率主要由氧化剂在sio2中的扩散快慢决定;当氧化时间很短,即(t+τ)《A2/4B,则x0=B(t+τ)/A,这种极限情况下的氧化规律称线性规律,B/A为线性速率常数,具体表达式B/A=-k s hc*/(k s+h)N1。 18、氧化速度与氧化剂分压、温度成正比?

半导体工艺流程

1清洗 集成电路芯片生产的清洗包括硅片的清洗和工器具的清洗。由 于半导体生产污染要求非常严格,清洗工艺需要消耗大量的高纯水; 且为进行特殊过滤和纯化广泛使用化学试剂和有机溶剂。 在硅片的加工工艺中,硅片先按各自的要求放入各种药液槽进行表面化学处理,再送入清洗槽,将其表面粘附的药液清洗干净后进入下一道工序。常用的清洗方式是将硅片沉浸在液体槽内或使用液体喷雾清洗,同时为有更好的清洗效果,通常使用超声波激励和擦片措施,一般在有机溶剂清洗后立即米用无机酸将其氧化去除,最后用超纯水进行清洗,如图1-6所示。 图1-6硅片清洗工艺示意图 工具的清洗基本米用硅片清洗同样的方法。 2、热氧化 热氧化是在800~1250C高温的氧气氛围和惰性携带气体(N2)下使硅片表面的硅氧化生成二氧化硅膜的过程,产生的二氧化硅用以作为扩散、离子注入的阻挡层,或介质隔离层。典型的热氧化化学反应为: Si + O2 T SiO2

3、扩散 扩散是在硅表面掺入纯杂质原子的过程。通常是使用乙硼烷(B2H6)作为N —源和磷烷(PH3)作为P+源。工艺生产过程中通常 分为沉积源和驱赶两步,典型的化学反应为: 2PH3 —2P+3H2 4、离子注入 离子注入也是一种给硅片掺杂的过程。它的基本原理是把掺杂物质(原子)离子化后,在数千到数百万伏特电压的电场下得到加速,以较高的能量注入到硅片表面或其它薄膜中。经高温退火后,注入离子活化,起施主或受主的作用。 5、光刻 光刻包括涂胶、曝光、显影等过程。涂胶是通过硅片高速旋转在硅片表面均匀涂上光刻胶的过程;曝光是使用光刻机,并透过光掩膜版对涂胶的硅片进行光照,使部分光刻胶得到光照,另外,部分光刻胶得不到光照,从而改变光刻胶性质;显影是对曝光后的光刻胶进行去除,由于光照后的光刻胶 和未被光照的光刻胶将分别溶于显影液和不溶于显影液,这样就使光刻胶上 形成了沟槽。 6、湿法腐蚀和等离子刻蚀 通过光刻显影后,光刻胶下面的材料要被选择性地去除,使用的方法就

芯片设计和生产流程

芯片设计和生产流程 大家都是电子行业的人,对芯片,对各种封装都了解不少,但是你 知道一个芯片是怎样设计出来的么?你又知道设计出来的芯片是 怎么生产出来的么?看完这篇文章你就有大概的了解。 复杂繁琐的芯片设计流程 芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有晶圆作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必要的IC芯片(这些会在后面介绍)。然而,没有设计图,拥有再强制造能力都没有用,因此,建筑师的角色相当重要。但是IC设计中的建筑师究竟是谁呢?本文接下来要针对IC设计做介绍。 在IC生产流程中,IC多由专业IC设计公司进行规划、设计,像是联发科、高通、Intel等知名大厂,都自行设计各自的IC芯片,提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为IC是由各厂自行设计,所以IC设计十分仰赖工程师的技术,工程师的素质影响着一间企业的价值。然而,工程师们在设计一颗IC芯片时,究竟有那些步骤?设计流程可以简单分成如下。

设计第一步,订定目标 在IC设计中,最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前,先决定要几间房间、浴室,有什么建筑法规需要遵守,在确定好所有的功能之后在进行设计,这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC设计也需要经过类似的步骤,才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。 规格制定的第一步便是确定IC的目的、效能为何,对大方向做设定。接着是察看有哪些协定要符合,像无线网卡的芯片就需要符合IEEE802.11等规範, 不然,这芯片将无法和市面上的产品相容,使它无法和其他设备连线。最后则是

确立这颗IC的实作方法,将不同功能分配成不同的单元,并确立不同单元间连结的方法,如此便完成规格的制定。 设计完规格后,接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画,将整体轮廓描绘出来,方便后续制图。在IC芯片中,便是使用硬体描述语言(HDL)将电路描写出来。常使用的HDL有Verilog、VHDL等,藉由程式码便可轻易地将一颗IC地功能表达出来。接着就是检查程式功能的正确性并持续修改,直到它满足期望的功能为止。 ▲32bits加法器的Verilog范例。 有了电脑,事情都变得容易 有了完整规画后,接下来便是画出平面的设计蓝图。在IC设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的HDL code,放入电子设计自动化工具(EDA tool),让电脑将HDL code转换成逻辑电路,产生如下的电路图。之后,反

硅集成电路复习资料

硅集成电路工艺基础考试复习题,,完全更新版。。。 来源:陈萌的日志 集成电路工艺基础复习提纲 氧化 1、sio2的特性二氧化硅对硅的粘附性好,化学性质比较稳定,绝缘性好 2、sio2的结构,分为哪两种结晶形与不定形二氧化硅 3、什么是桥键氧和非桥键氧连接两个Si-o四面体的氧称为桥键氧;只与一个硅连接的氧称为非桥键氧。 4、在无定形的sio2中,si、o那个运动能力强,为什么?氧的运动同硅相比更容易些;因为硅要运动就必须打破四个si-o键,但对氧来说,只需打破两个si-o键,对非桥键氧只需打破一个si-o键。 5、热氧化法生长sio2过程中,氧化生长的方向是什么?在热氧化法制备sio2的过程中,是氧或水汽等氧化剂穿过sio2层,到达si-sio2界面,与硅反应生成sio2,而不是硅向sio2外表面运动,在表面与氧化剂反应生成sio2 6、Sio2只与什么酸、碱发生反应?只与氢氟酸、强碱溶液发生反应 7、杂质在sio2中的存在形式,分别给与描述解释,各自对sio2网络的影响能替代si-o四面体中心的硅,并能与氧形成网络的杂志,称为网络形成者;存在于sio2网络间隙中的杂志称为网络改变者。 8、水汽对sio2网络的影响水汽能以分子态形式进入sio2网络中,并能和桥键氧反应生成非桥键氢氧基,本反应减少了网络中桥键氧的数目,网络强度减弱和疏松,使杂志的扩散能力增强。 9、为什么选用sio2作为掩蔽的原因,是否可以作为任何杂质的掩蔽材料为什么? 10、制备sio2有哪几种方法?热分解淀积法,溅射法,真空蒸发法,阳极氧化法,化学气相淀积法,热氧化法等。 11、热生长sio2的特点硅的热氧化法是指硅与氧气或水汽等氧化剂,在高温下经化学反应生成sio2 12、生长一个单位厚度的sio2需要消耗0.44个单位的si 13、热氧化分为哪几种方法?各自的特点是什么?干氧氧化是指在高温下,氧气与硅反应生成sio2。水汽氧化是指在高温下,硅与高纯水长生的蒸汽反应生成sio2。湿氧氧化的氧化剂是通过高纯水的氧气,高纯水一般被加热到95摄氏度左右。 14、实际生产中选用哪种生长方法制备较厚的sio2层?采用干氧-湿氧-干氧相结合的氧化方式 15、由公式2.24,2.25分析两种极限情况,给出解释其一是当氧化剂在sio2中的扩散系数 D sio2很小时(D sio2《k s x0,则的C i→0,C0→C*,在这种情况下,sio2的生长速率主要由氧化剂在sio2中的扩散速度所决定,称这种极限情况为扩散控制;其二,如果扩散系数D sio2很大,则C1=C0=C*/(1+k s/h),sio2生长速率由si表面的化学反应速度控制,称这种极限情况为反应控制。 16、热氧化速率受氧化剂在sio2的扩散系数和与si的反应速度中较快还是较慢的影响?较慢的一个因素决定 17、sio2生长厚度与时间的关系,分别解释x02+Ax0=B(t+τ),当氧化时间很长,即t》τ和t》A2/4B时,则x02=B(t+τ),这种情况下的氧化规律称抛物型规律,B为抛物型速率常数,sio2的生长速率主要由氧化剂在sio2中的扩散快慢决定;当氧化时间很短,即(t+τ)《A2/4B,则x0=B(t+τ)/A,这种极限情况下的氧化规律称线性规律,B/A为线性速率常数,具体表达式B/A=-k s hc*/(k s+h)N1。

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程

晶体硅太阳能电池的制造 工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下: (1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。 (2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。 (3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。 (4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为-。 (5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。 (6)去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。 (7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。 (8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。 (9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。 (10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。

由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

硅-硅直接键合工艺

硅-硅直接键合工艺 硅-硅直接键合技术就是将两个抛光硅片经化学清洗和活化处理后在室温下粘贴在一起,再经过高温退火处理,使键合界面发生物理化学反应,形成强度很大的化学共价键连接,增加键合强度而形成一个整体。该技术具有工艺简单,两键合硅片的晶向、电阻率和导电类型可自由选择,与半导体工艺完全兼容,并且键合强度大,键合后的界面可以承受磨片、抛光和高温处理等优点。自1985 年Lasky 首次报道以来,该技术得到广泛重视与快速发展。如今,硅-硅直接键合技术已经广泛应用于SOI、MEMS 和电力电子器件等领域。 硅-硅直接键合工艺按照要键合的硅片表面亲水性的不同分为亲水键合和疏 水键合。对于亲水键合,工艺一般分为三步: (1)将两片表面平整洁净的抛光硅片(氧化或未氧化)先经适当表面清洗与活化(OH-溶液或等离子体)。 (2)在室温下将硅片的抛光面贴合在一起,使两硅片在室温下依靠短程的分子间作用力吸合在一起。 (3)将贴合好的硅片在O2 或N2 环境下经过数小时的高温退火处理,使 界面发生物理化学反应,增加键合强度形成整体。 与亲水键合工艺相比较,疏水硅-硅键合工艺要求键合界面没有氧化层和本 征氧化层,要求所用的硅片为未氧化的抛光硅片并且要用稀释HF 酸漂去硅片 表面的本征氧化层,所以比亲水键合工艺增加了HF 酸漂洗的工艺,疏水硅-硅键合工艺分为下面几步: (1)将两片表面平整洁净的抛光硅片先经适当表面清洗与活化(OH-溶液或等离子体)。 (2)将经过表面清洗与活化处理的硅片放入1~2%的稀释的HF 酸溶液中漂

洗1~2 分钟,完全漂去硅片表面的本征氧化层,用去离子水冲洗或不冲洗,然后甩干。 (3)在室温下将硅片的抛光面贴合在一起,使两硅片在室温下依靠短程的分子间作用力吸合在一起。 (4)将贴合好的硅片在N2 环境下经过数小时的高温退火处理,使界面发生物理化学反应,增加键合强度形成一个整体。 下面讨论亲水键合的情况: 首先,来片检测,硅-硅直接键合技术非常依赖硅片的表面情况,直接关系 到键合的好坏和成败,如果硅片的表面起伏过大,两个硅片就无法完成预键合。另外,不同硅片供应商提供的硅片的表面起伏差别也很大。 其次,清洗工艺,硅片的表面有大量的悬挂键,可以吸附环境中的气体分 子和有机物,在硅片的表面形成污染,在高温退火的过程中这些有机物分解成气体并在键合界面生成空洞。一般用强氧化性溶液加热处理,使有机物氧化分解。 第三步,活化处理,一种是用含OH 离子溶液,另外一种是用Ar 气等离子体处理,在强氧化的作用下使硅片生成一层本征氧化层,吸附大量的OH 团,再用大量的去离子水冲洗,用甩干机甩干。 第四步,预键合,在室温下或加热到一定的温度下,把要键合的硅片的抛 光面按照晶向对准,然后在硅片的中心加一个外力,使硅片首先在中间键合在一起,然后键合波向硅片的四周边沿扩展,最后把两个硅片完全键合在一起。现在的机器预键合设备可以完成晶向对准、加热、抽真空和充气等多种功能。 第五步,空洞检测,用红外系统检测键合界面的键合情况,防止有大的空 洞和大面积陷入气体,同时淘汰不合格的预键合硅片。 第六步,高温退火,在高温下,键合硅片之间发生强烈的物理-化学反应, 生成强的化学共价键,使键合完成。为了避免高温时有空洞长生,高温退火温

硅集成电路工艺基础复习

硅 集 成 电 路 工 艺 基 绪论: 单项工艺的分类: 1、 图形转换:光刻、刻蚀 2、 掺杂:扩散、离子注入 3、 制膜:氧化、化学气相淀积、物理气相淀积 第2章氧化 SiO 2的作用: 1、 在MOS 电路中作为 MOS 器件的绝缘栅介质,作为器件的组成部分 2、 作为集成电路的隔离介质材料 3、 作为电容器的绝缘介质材料 4、 作为多层金属互连层之间的介质材料 5、 作为对器件和电路进行钝化的钝化层材料 6、 扩散时的掩蔽层,离子注入的 (有时与光刻胶、Si 3N 4层一起使用#阻挡层 热氧化方法制备的 SiO 2 是无 定形 制备二氧化硅的方法:热分解淀积法、溅射法、真空蒸发法、阳极氧化法、化学气相淀积法、热 氧化法; 热氧化法制备的 SiO 2具有很高的重复性和化学稳定性,其物理性质和化学性质不太受湿度和中 等热处理温度的影响。 SiO 2的主要性质: 密度:表征致密程度 折射率:表征光学性质 密度较大的SiO 2具有较大的折射率 、 波长为5500A 左右时,SiO 2的折射率约为1.46 电阻率:与制备方法及所含杂质数量等因素有关,高温干氧氧化制备的电阻率达 1016 Q 介电强度:单位厚度的绝缘材料所能承受的击穿电压 大小与致密程度、均匀性、杂质含量有关一般为 106?10?V/cm (10 1 ?1V/nm ) S 介电常数:表征电容性能 C 二;SQ — ( SiO 2的相对介电常数为 3.9) 2 d 腐蚀:化学性质非常稳定,只与氢氟酸发生反应 SiO 2 4HF > SiF 4 2出0 SiF 4 2HF > H 2(SiF 6)… 六氟硅酸 还可与强碱缓慢反应 SiO 2 6HF > 出儕6)2出。 薄膜应力为压应力 晶体和无定形的区别:桥键氧和非桥键氧 桥联氧:与两个相邻的 Si-O 四面体中心的硅原子形成共价键的氧 非桥联氧:只与一个 Si-O 四面体中心的硅原子形成共价键的氧 非桥联氧越多,无定型的程度越大,无序程度越大,密度越小,折射率越小 无定形SiO 2的强度:桥键氧数目与非桥键氧数目之比的函数 结晶态和无定形态区分一一非桥联氧是否存在 cm

集成电路制造工艺流程之详细解答

集成电路制造工艺流程之详细解答 1.晶圆制造( 晶体生长-切片-边缘研磨-抛光-包裹-运输 ) 晶体生长(Crystal Growth) 晶体生长需要高精度的自动化拉晶系统。 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0.99999999999。 采用精炼石英矿而获得的多晶硅,加入少量的电活性“掺杂剂”,如砷、硼、磷或锑,一同放入位于高温炉中融解。 多晶硅块及掺杂剂融化以后,用一根长晶线缆作为籽晶,插入到融化的多晶硅中直至底部。然后,旋转线缆并慢慢拉出,最后,再将其冷却结晶,就形成圆柱状的单晶硅晶棒,即硅棒。 此过程称为“长晶”。 硅棒一般长3英尺,直径有6英寸、8英寸、12英寸等不同尺寸。 硅晶棒再经过研磨、抛光和切片后,即成为制造集成电路的基本原料——晶圆。 切片(Slicing) /边缘研磨(Edge Grinding)/抛光(Surface Polishing) 切片是利用特殊的内圆刀片,将硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶圆。 然后,对晶圆表面和边缘进行抛光、研磨并清洗,将刚切割的晶圆的锐利边缘整成圆弧形,去除粗糙的划痕和杂质,就获得近乎完美的硅晶圆。 包裹(Wrapping)/运输(Shipping) 晶圆制造完成以后,还需要专业的设备对这些近乎完美的硅晶圆进行包裹和运输。 晶圆输送载体可为半导体制造商提供快速一致和可靠的晶圆取放,并提高生产力。 2.沉积 外延沉积 Epitaxial Deposition 在晶圆使用过程中,外延层是在半导体晶圆上沉积的第一层。 现代大多数外延生长沉积是在硅底层上利用低压化学气相沉积(LPCVD)方法生长硅薄膜。外延层由超纯硅形成,是作为缓冲层阻止有害杂质进入硅衬底的。 过去一般是双极工艺需要使用外延层,CMOS技术不使用。 由于外延层可能会使有少量缺陷的晶圆能够被使用,所以今后可能会在300mm晶圆上更多

功能型氨基键合硅胶可行性研究报告

功能型氨基键合硅胶项目可行性研究报告

目录 一、总论 1.申请项目的概述 (4) 2.简述项目的社会经济意义目前的进展 (4) 3.项目的计划目标 (5) (1)总体目标 (5) (2)经济目标 (5) (3)技术、质量指标 (7) 二、申报企业情况 (7) 1.申报企业基本情况 (7) 2.企业人员及开发能力论述 (8) 3.企业“十一五”发展规划 (8) 三、项目的技术可行性和成熟性分析 (9) 1.项目的技术创新性论述 (10) 2.项目的成熟性和可靠性论述 (13) 四、项目产品的市场调查与竞争能力预测 (16) 五、项目实施方案 (18)

六、投资预算与资金筹措 (29) 1.投资预算 (29) 2.资金使用计划 (30) 七、经济分析 (30) 附表: 附表1经济评价指标汇总表 附表2经济评价指标汇总表(续) 附表3投资计划与资金筹措表 附表4总成本费用计算表 附表5产品销售(营业)收入和税金及附加估算表 附表6损益表 附表7借款偿还表 附表8资金来源与运用表 附表9资产负债表 附表10现金流量表(全部投资) 附表11单因素敏感性分析结果

一、总论 1.申请项目的概述 本项目名称为年产4吨功能型氨基键合硅胶。具体内容是指在普通硅胶上进行化学反应,用化学功能基团封闭取代硅胶上的羟基来功能化硅胶。产品的主要用途是在制药行业和化工领域中。尤其在化学分析,化学试验中做固相萃取填料和制备固相萃取柱之用。 本产品作为一种新型的特种硅胶,目前国内是空白状态,所需基本上全部要用进口满足需要。世界上只有美国、日本等少数国家能够生产。 本产品的技术关键点: 本项目是采用特殊方法使固定液与层析含硅载体表面的固定集团进行化学发应,在载体表面形成均一的牢固的单分子薄层,从而获得特殊的化学结合型多孔微球硅胶。它的生产过程主要是通过各种化学反应,在硅胶表面上连接各种化学官能团。其关键是解决如下问题:A.表面修饰:不能让化学官能团进入硅胶孔里;B.均匀性:化学官能团均匀分布在硅胶表面。C.深度性:把尽量多的化学官能团与硅胶表

集成电路制造工艺流程

集成电路制造工艺流程 1.晶圆制造( 晶体生长-切片-边缘研磨-抛光-包裹-运输 ) 晶体生长(Crystal Growth) 晶体生长需要高精度的自动化拉晶系统。 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.。 采用精炼石英矿而获得的多晶硅,加入少量的电活性“掺杂剂”,如砷、硼、磷或锑,一同放入位于高温炉中融解。 多晶硅块及掺杂剂融化以后,用一根长晶线缆作为籽晶,插入到融化的多晶硅中直至底部。然后,旋转线缆并慢慢拉出,最后,再将其冷却结晶,就形成圆柱状的单晶硅晶棒,即硅棒。 此过程称为“长晶”。 硅棒一般长3英尺,直径有6英寸、8英寸、12英寸等不同尺寸。 硅晶棒再经过研磨、抛光和切片后,即成为制造集成电路的基本原料——晶圆。 切片(Slicing) /边缘研磨(Edge Grinding)/抛光(Surface Polishing) 切片是利用特殊的内圆刀片,将硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶圆。 然后,对晶圆表面和边缘进行抛光、研磨并清洗,将刚切割的晶圆的锐利边缘整成圆弧形,去除粗糙的划痕和杂质,就获得近乎完美的硅晶圆。 包裹(Wrapping)/运输(Shipping) 晶圆制造完成以后,还需要专业的设备对这些近乎完美的硅晶圆进行包裹和运输。 晶圆输送载体可为半导体制造商提供快速一致和可靠的晶圆取放,并提高生产力。 2.沉积 外延沉积 Epitaxial Deposition 在晶圆使用过程中,外延层是在半导体晶圆上沉积的第一层。 现代大多数外延生长沉积是在硅底层上利用低压化学气相沉积(LPCVD)方法生长硅薄膜。外延层由超纯硅形成,是作为缓冲层阻止有害杂质进入硅衬底的。 过去一般是双极工艺需要使用外延层,CMOS技术不使用。 由于外延层可能会使有少量缺陷的晶圆能够被使用,所以今后可能会在300mm晶圆上更多

清洗工艺流程word版本

硅片超声波清洗机结构特点: 采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业???????? 采用第三代最新技术,全面完善的防酸防腐措施,保护到机器每一个角落 最新全自动补液技术 独特的硅片干燥前处理技术,保证硅片干燥不留任何水痕 成熟的硅片干燥工艺,多种先进技术集于一身 彩色大屏幕人机界面操作,方便参数设置及多工艺方式转换 清洗工艺: 上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料? 适用范围: 各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗 XT-1300SG太阳能硅片制绒超声波清洗机 ■ 采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业 ■ 采用第三代最新技术,全面完善的防酸防腐措施,保护到机器每一个角落 ■ 最新全自动补液技术 ■ 独特的硅片干燥前处理技术,保证硅片干燥不留任何水痕 ■ 成熟的硅片干燥工艺,多种先进技术集于一身 ■ 彩色大屏幕人机界面操作,方便参数设置及多工艺方式转换 清洗工艺:上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料 清洗工件:各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗 清洗溶剂:水基清洗剂 产品特点:单机械手或多机械手组合,实现工位工艺要求。PLC全程序控制与触摸屏操作界面,操作便利。自动上下料台,准确上卸工件。净化烘干槽,独特的烘干前处理技术,工作干燥无水渍。全封闭外壳与抽风系统,确保良好工作环境。具备抛动清洗功能,保证清洗均匀。全封闭外壳与抽风系统,确保良好工作环境。1 )适合单晶硅片研磨、切割后的批量清洗,多晶硅片线剧切片后的大批量清洗。

CMOS集成电路制造工艺流程

C M O S集成电路制造工艺 流程 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

陕西国防工业职业技术学院课程报告 课程微电子产品开发与应用 论文题目CMOS集成电路制造工艺流程 班级电子3141 姓名及学号王京(24#) 任课教师张喜凤 目录

CMOS集成电路制造工艺流程 摘要:本文介绍了CMOS集成电路的制造工艺流程,主要制造工艺及各工艺步骤中的核心要素,及CMOS器件的应用。 引言:集成电路的设计与测试是当代计算机技术研究的主要问题之一。硅双极工艺面世后约3年时间,于1962年又开发出硅平面MOS工艺技术,并制成了MOS集成电路。与双极集成电路相比,MOS集成电路的功耗低、结构简单、集成度和成品率高,但工作速度较慢。由于它们各具优劣势,且各自有适合的应用场合,双极集成工艺和MOS集成工艺便齐头平行发展。 关键词:工艺技术,CMOS制造工艺流程 1.CMOS器件 CMOS器件,是NMOS和PMOS晶体管形成的互补结构,电流小,功耗低,早期的CMOS电路速度较慢,后来不断得到改进,现已大大提高了速度。 分类 CMOS器件也有不同的结构,如铝栅和硅栅CMOS、以及p阱、n阱和双阱CMOS。铝栅CMOS和硅栅CMOS的主要差别,是器件的栅极结构所用材料的不同。P阱CMOS,则是在n型硅衬底上制造p沟管,在p阱中制造n沟管,其阱可采用外延法、扩散法或离子注入方法形成。该工艺应用得最早,也是应用得最广的工艺,适用于标准CMOS电路及CMOS与双极npn兼容的电路。N阱CMOS,是在p型硅衬底上制造n沟晶体管,在n阱中制造p沟晶体管,其阱一般采用离子注入方法形成。该工艺可使NMOS晶体管的性能最优化,适用于制造以NMOS为主的CMOS以及E/D-NMOS和p沟MOS兼容的CMOS电路。双阱CMOS,是在低阻n+衬底上再外延一层中高阻n――硅层,然后在外延层中制造n 阱和p阱,并分别在n、p阱中制造p沟和n沟晶体管,从而使PMOS和NMOS晶体管都在高阻、低浓度的阱中形成,有利于降低寄生电容,增加跨导,增强p沟和n沟晶体管的平衡性,适用于高性能电路的制造。

集成电路工艺流程

集成电路中双极性和CMOS工艺流程 摘要:本文首先介绍了集成电路的发展,对集成电路制作过程中的主要操作进行了简要 讲述。双极性电路和MOS电路时集成电路发展的基础,双极型集成电路器件具有速度高、驱动能力强、模拟精度高的特点,但是随着集成电路发展到系统级的集成,其规模越来越大,却要求电路的功耗减少,而双极型器件在功耗和集成度方面无法满足这些方面的要求。CMOS电路具有功耗低、集成度高和抗干扰能力强的特点。文章主要介绍了双极性电路和CMOS电路的主要工艺流程,最后对集成电路发展过程中出现的新技术新工艺以及一些阻 碍集成电路发展的因素做了阐述。 关键词:集成电路,双极性工艺,CMOS工艺 ABSTRACT This paper first introduces the development of integrated circuits, mainly operating in the process of production for integrated circuits were briefly reviewed. Bipolar and MOS circuit Sas the basis for the development of integrated circuit. Bipolar integrated circuits with high speed, driving ability, simulated the characteristics of high precision, but with the development of integrated circuit to the system level integration, its scale is more and more big.So, reducing the power consumption of the circuit is in need, but bipolar devices in power consumption and integration can't meet these requirements. CMOS circuit with low power consumption, high integration and the characteristics of strong anti-interference ability. This paper mainly introduces the bipolar circuit and CMOS circuit the main technological process.finally, the integrated circuit appeared in the process of development of new technology and new technology as well as some factors hindering the development of the integrated circuit are done in this paper. KEY WORDS integrated circuit, Bipolar process, CMOS process

芯片制作工艺流程

芯片制作工艺流程 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) 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,要形成较厚的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基在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 (d SiO2) / (d ox) = (n ox) / (n SiO2)。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 .e V -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) CVD(Chemical Vapor deposition)法沉积一层Si3N4(Hot CVD或LPCVD)。 1 常压CVD (Normal Pressure CVD) NPCVD为最简单的CVD法,使用于各种领域中。其一般装置是由(1)输送反

超大规模集成电路及其生产工艺流程

超大规模集成电路及其生产工艺流程 现今世界上超大规模集成电路厂(Integrated Circuit, 简称IC,台湾称之为晶圆厂)主要集中分布于美国、日本、西欧、新加坡及台湾等少数发达国家和地区,其中台湾地区占有举足轻重的地位。但由于近年来台湾地区历经地震、金融危机、政府更迭等一系列事件影响,使得本来就存在资源匮乏、市场狭小、人心浮动的台湾岛更加动荡不安,于是就引发了一场晶圆厂外迁的风潮。而具有幅员辽阔、资源充足、巨大潜在市场、充沛的人力资源供给等方面优势的祖国大陆当然顺理成章地成为了其首选的迁往地。 晶圆厂所生产的产品实际上包括两大部分:晶圆切片(也简称为晶圆)和超大规模集成电路芯片(可简称为芯片)。前者只是一片像镜子一样的光滑圆形薄片,从严格的意义上来讲,并没有什么实际应用价值,只不过是供其后芯片生产工序深加工的原材料。而后者才是直接应用在应在计算机、电子、通讯等许多行业上的最终产品,它可以包括CPU、内存单元和其它各种专业应用芯片。 一、晶圆 所谓晶圆实际上就是我国以往习惯上所称的单晶硅,在六、七十年代我国就已研制出了单晶硅,并被列为当年的十天新闻之一。但由于其后续的集成电路制造工序繁多(从原料开始融炼到最终产品包装大约需400多道工序)、工艺复杂且技术难度非常高,以后多年我国一直末能完全掌握其一系列关键技术。所以至今仅能很小规模地生产其部分产品,不能形成规模经济生产,在质量和数量上与一些已形成完整晶圆制造业的发达国家和地区相比存在着巨大的差距。 二、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面大步骤,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): 多晶硅——单晶硅——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—(外延——蚀刻——去疵)—清洗——检验——包装 1、晶棒成长工序:它又可细分为: 1)、融化(Melt Down):将块状的高纯度多晶硅置石英坩锅内,加热到其熔点1420℃以上,使其完全融化。2)、颈部成长(Neck Growth):待硅融浆的温度稳定之后,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(一般约6mm左右),维持此真径并拉长100---200mm,以消除晶种内的晶粒排列取向差异。 3)、晶冠成长(Crown Growth):颈部成长完成后,慢慢降低提升速度和温度,使颈直径逐渐加响应到所需尺寸(如5、6、8、12时等)。 4)、晶体成长(Body Growth):不断调整提升速度和融炼温度,维持固定的晶棒直径,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。到此即得到一根完整的晶棒。 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(Wire Saw Slicing):由于硅的硬度非常大,所以在本序里,采用环状、其内径边缘嵌有钻石颗粒的薄锯片将晶棒切割成一片片薄片。 5、圆边(Edge profiling):由于刚切下来的晶片外边缘很锋利,单晶硅又是脆性材料,为避免边角崩裂影响晶片强度、破坏晶片表面光洁和对后工序带来污染颗粒,必须用专用的电脑控制设备自动修整晶片边缘形状和外径尺寸。 6、研磨(Lapping):研磨的目的在于去掉切割时在晶片表面产生的锯痕和破损,使晶片表面达到所要求的光洁度。

硅集成电路基本工艺流程简介

硅集成电路基本工艺流程简介 近年来,日新月异的硅集成电路工艺技术迅猛发展,一些新技术、新工艺也在不断地产生,然而,无论怎样,硅集成电路制造的基本工艺还是不变的。以下是关于这些基本工艺的简单介绍。 IC制造工艺的基本原理和过程 IC基本制造工艺包括:基片外延生长、掩模制造、曝光、氧化、刻蚀、扩散、离子注入及金属层形成。 一、硅片制备(切、磨、抛) 1、晶体的生长(单晶硅材料的制备): 1) 粗硅制备: SiO2+2H2=Si+2H2O99% 经过提纯:>99.999999% 2) 提拉法 基本原理是将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化,在熔体表面接籽晶提拉熔体,在受控条件下,使籽晶和熔体的交界面上不断进行原子或分子的重新排列,随降温逐渐凝固而生长出单晶体.

2、晶体切片:切成厚度约几百微米的薄片 二、晶圆处理制程 主要工作为在硅晶圆上制作电路与电子元件,是整个集成电路制造过程中所需技术最复杂、资金投入最多的过程。 功能设计à模块设计à电路设计à版图设计à制作光罩 其工艺流程如下: 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 àSiO2(固) 湿法氧化Si(固) +2H2O àSiO2(固) + 2H2 3、CVD法沉积一层Si3N4。 CVD法通常分为常压CVD、低压CVD 、热CVD、电浆增强CVD及外延生长法(LPE)。 着重介绍外延生长法(LPE):该法可以在平面或非平面衬底上生长出十分完善的和单晶衬底的原子排列同样的单晶薄膜的结构。在外延工艺中,可根据需要控制外延层的导电类型、电阻率、厚度,而且这些参数不依赖于衬底情况。 4、图形转换(光刻与刻蚀) 光刻是将设计在掩模版上的图形转移到半导体晶片上,是整个集成电路制造流程中的关键工序,着重介绍如下: 1)目的:按照平面晶体管和集成电路的设计要求,在SiO2或金属蒸发层上面刻蚀出与掩模板完全对应的几何图形,以实现选择性扩散和金属膜布线。 2)原理:光刻是一种复印图像与化学腐蚀相结合的综合性技术,它先采用照相复印的方法,将光刻掩模板上的图形精确地复印在涂有光致抗蚀剂的SiO2层或金属蒸发层上,在适当波长光的照射下,光致抗蚀剂发生变化,从而提高了强度,不溶于某些有机溶剂中,未受光照的部分光致抗蚀剂不发生变化,很容易被某些有机溶剂融解。然后利用光致抗蚀剂的保护作用,对SiO2层或金属蒸发层进行选择性化学腐蚀,然后在SiO2层或金属蒸发层得到与掩模板(用石英玻璃做成的均匀平坦的薄片,表面上涂一层600 800nm厚的Cr层,使其表面光洁度更高)相对应的图形。 3)现主要采有紫外线(包括远紫外线)为光源的光刻技术,步骤如下:涂胶、前烘、曝光、显影、坚模、腐蚀、去胶。 4)光刻和刻蚀是两个不同的加工工艺,但因为这两个工艺只有连续进行,才能完成真正意义上的图形转移。在工艺线上,这两个工艺是放在同一工序,因此,有时也将这两个工艺步骤统称为光刻。 湿法刻蚀:利用液态化学试剂或溶液通过化学反应进行刻蚀的方法。 干法刻蚀:主要指利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基(处于激发态的分子、原子及各种原子基团等)与材料发生化学反应或通过轰击等物理作用而达到刻蚀的目的。 5) 掺杂工艺(扩散、离子注入与退火) 掺杂是根据设计的需要,将需要的杂质掺入特定的半导体区域中,以达到改变半导体电学性质,形成PN结、电阻欧姆接触,通过掺杂可以在硅衬底上形成不同类型的半导体区域,构成各种器件结构。掺杂工艺的基本思想就是通过某种技术措施,将一定浓度的三价元素,如硼,或五价元素,如磷、砷等掺入半导体衬底,掺杂方法有两种:

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