半導(dǎo)體制造技術(shù)

1、半導(dǎo)體制造技術(shù)半導(dǎo)體制造技術(shù)晶圓（Wafer）晶圓（Wafer）的生產(chǎn)由砂即（二氧化硅）開始，經(jīng)由電弧爐的提煉還原成冶煉級的硅，再經(jīng)由鹽酸氯化，產(chǎn)生三氯化硅，經(jīng)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76.6公斤的8吋硅晶棒，約需2天半時間長成。經(jīng)研磨、拋光、切片后，即成半導(dǎo)體之原料晶圓片。光學(xué)顯影光學(xué)顯影是在光阻上經(jīng)過曝光和顯影的程序，

2、把光罩上的圖形轉(zhuǎn)換到光阻下面的薄膜層或硅晶上。光學(xué)顯影主要包含了光阻涂布、烘烤、光罩對準(zhǔn)、曝光和顯影等程序。小尺寸之顯像分辨率，更在IC制程的進步上，扮演著最關(guān)鍵的角色。由于光學(xué)上的需要，此段制程之照明采用偏黃色的可見光。因此俗稱此區(qū)為黃光區(qū)。干式蝕刻技術(shù)在半導(dǎo)體的制程中，蝕刻被用來將某種材質(zhì)自晶圓表面上移除。干式蝕刻（又稱為電漿蝕刻）是目前最常用的蝕刻方式，其以氣體作為主要的蝕刻媒介，并藉由電漿能量來驅(qū)動反應(yīng)。電漿對蝕刻制程有物理性與

3、化學(xué)性兩方面的影響。首先，電漿會將蝕刻氣體分子分解，產(chǎn)生能夠快速蝕去材料的高活性分子。此外，電漿也會把這些化學(xué)成份離子化，使其帶有電荷。晶圓系置于帶負電的陰極之上，因此當(dāng)帶正電荷的離子被陰極吸引并加速向陰極方向前進時，會以垂直角度撞擊到晶圓表面。芯片制造商即是運用此特性來獲得絕佳的垂直蝕刻，而后者也是干式蝕刻的重要角色?；旧?，隨著所欲去除的材質(zhì)與所使用的蝕刻化學(xué)物質(zhì)之不同，蝕刻由下列兩種模式單獨或混會進行：1.電漿內(nèi)部所產(chǎn)生的活性反應(yīng)

4、離子與自由基在撞擊晶圓表面后，將與某特定成份之表面材質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)而使之氣化。如此即可將表面材質(zhì)移出晶圓表面，并透過抽氣動作將其排出。2.電漿離子可因加速而具有足夠的動能來扯斷薄膜的化學(xué)鍵，進而將晶圓表面材質(zhì)分子一個個的打擊或濺擊（sputtering）出來?；瘜W(xué)氣相沉積技術(shù)化學(xué)氣相沉積是制造微電子組件時，被用來沉積出某種薄膜(film)的技術(shù)，所沉積出的薄膜可能是介電材料(絕緣體)(dielectrics)、導(dǎo)體、或半導(dǎo)體。在進行化學(xué)氣

5、相沉離子植入技術(shù)離子植入技術(shù)可將摻質(zhì)以離子型態(tài)植入半導(dǎo)體組件的特定區(qū)域上，以獲得精確的電子特性。這些離子必須先被加速至具有足夠能量與速度，以穿透（植入）薄膜，到達預(yù)定的植入深度。離子植入制程可對植入?yún)^(qū)內(nèi)的摻質(zhì)濃度加以精密控制?；旧?，此摻質(zhì)濃度（劑量）系由離子束電流（離子束內(nèi)之總離子數(shù)）與掃瞄率（晶圓通過離子束之次數(shù)）來控制，而離子植入之深度則由離子束能量之大小來決定?；瘜W(xué)機械研磨技術(shù)化學(xué)機械研磨技術(shù)（ChemicalMechanica

6、lPolishingCMP）兼其有研磨性物質(zhì)的機械式研磨與酸堿溶液的化學(xué)式研磨兩種作用，可以使晶圓表面達到全面性的平坦化，以利后續(xù)薄膜沉積之進行。在CMP制程的硬設(shè)備中，研磨頭被用來將晶圓壓在研磨墊上并帶動晶圓旋轉(zhuǎn)，至于研磨墊則以相反的方向旋轉(zhuǎn)。在進行研磨時，由研磨顆粒所構(gòu)成的研漿會被置于晶圓與研磨墊間。影響CMP制程的變量包括有：研磨頭所施的壓力與晶圓的平坦度、晶圓與研磨墊的旋轉(zhuǎn)速度、研漿與研磨顆粒的化學(xué)成份、溫度、以及研磨墊的材質(zhì)與

7、磨損性等等。制程監(jiān)控在下個制程階段中，半導(dǎo)體商用CDSEM來量測芯片內(nèi)次微米電路之微距，以確保制程之正確性。一般而言，只有在微影圖案（photolithographicpatterning）與后續(xù)之蝕刻制程執(zhí)行后，才會進行微距的量測。光罩檢測（ReticalInspection）光罩是高精密度的石英平板，是用來制作晶圓上電子電路圖像，以利集成電路的制作。光罩必須是完美無缺，才能呈現(xiàn)完整的電路圖像，否則不完整的圖像會被復(fù)制到晶圓上。光罩檢

8、測機臺則是結(jié)合影像掃描技術(shù)與先進的影像處理技術(shù)，捕捉圖像上的缺失。當(dāng)晶圓從一個制程往下個制程進行時，圖案晶圓檢測系統(tǒng)可用來檢測出晶圓上是否有瑕疵包括有微塵粒子、斷線、短路、以及其它各式各樣的問題。此外，對已印有電路圖案的圖案晶圓成品而言，則需要進行深次微米范圍之瑕疵檢測。一般來說，圖案晶圓檢測系統(tǒng)系以白光或雷射光來照射晶圓表面。再由一或多組偵測器接收自晶圓表面繞射出來的光線，并將該影像交由高功能軟件進行底層圖案消除，以辨識并發(fā)現(xiàn)瑕疵。切