制造所需薄层图案 - 芯片制造工艺真的很难吗,七步走轻松搞定!

Dick 发表于 2016-05-12 10:30 | 分类标签:半导体芯片IC设计半导体产业

  光刻工艺将掩膜图形转移到晶片表面的光刻胶上,首先光刻胶处理设备把光刻胶旋涂到晶圆表面,再经过分步重复曝光和显影处理之后,在晶圆上形成需要的图形。

  通常以一个制程所需要经过掩膜数量来表示这个制程的难易。根据曝光方式不同,光刻可分为接触式、接近式和投影式;根据光刻面数的不同,有单面对准光刻和双面对准光刻;根据光刻胶类型不同,有薄胶光刻和厚胶光刻。一般的光刻流程包括前处理、匀胶、前烘、对准曝光、显影、后烘,可以根据实际情况调整流程中的操作。

  刻蚀(Etching)

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  在集成电路制造过程中,经过掩模套准、曝光和显影,在抗蚀剂膜上复印出所需的图形,或者用电子束直接描绘在抗蚀剂膜上产生图形,然后把此图形精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,制造出所需的薄层图案。

  刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法,有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜层除去,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应气体电离形成等离子体,等离子体选择性地从晶圆上除去物质,剩下的物质在晶圆上形成芯片图形。 离子注入 Ion Implantation

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  晶圆衬底是纯硅材料,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,通常是砷、硼、磷。掺杂可以在扩散炉中进行,也可以采用离子注入实现。一些先进的应用都是采用离子注入掺杂的。其实,最主要的目的是生成N沟道或P沟道。这个掺杂过程创建了全部的晶体管及彼此间的电路连接,没个晶体管都有输入端和输出端,两端之间被称作端口。

  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,适于不同的应用需求。

  化学机械研磨

  化学机械研磨(化学机器磨光,CMP)兼具有研磨性物质的机械式研磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用,可以使晶圆表面达到全面性的平坦化,以利后续薄膜沉积之进行。在CMP制程的硬设备中,研磨头被用来将晶圆压在研磨垫上并带动晶圆旋转,至于研磨垫则以相反的方向旋转。在进行研磨时,由研磨颗粒所构成的研浆会被置于晶圆与研磨垫间。

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