半导体制造工艺
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NPN高频小功率晶体管制造的工艺流程为:
外延片——编批——清洗——水汽氧化——一次光刻——检查——清洗——干氧氧化——硼注入——清洗——UDO淀积——清洗——硼再扩散——二次光刻——检查——单结测试——清洗——干氧氧化——磷注入——清洗——铝下CVD——清洗——发射区再扩散——三次光刻——检查——双结测试——清洗——铝蒸发——四次光刻——检查——氢气合金——正向测试——清洗——铝上CVD——检查——五次光刻——检查——氮气烘焙——检查——中测——中测检查——粘片——减薄——减薄后处理——检查——清洗——背面蒸发——贴膜——划片——检查——裂片——外观检查——综合检查——入中间库。
PNP小功率晶体管制造的工艺流程为:
外延片——编批——擦片——前处理——一次氧化——QC检查(tox)——一次光刻——QC检查——前处理——基区CSD涂覆——CSD预淀积——后处理——QC检查(R□)——前处理——基区氧化扩散——QC检查(tox、R□)——二次光刻——QC检查——单结测试——前处理——POCl3预淀积——后处理(P液)——QC检查——前处理——发射区氧化——QC检查(tox)——前处理——发射区再扩散(R□)——前处理——铝下CVD——QC检查(tox、R□)——前处理——HCl氧化——前处理——氢气处理——三次光刻——QC检查——追扩散——双结测试——前处理——铝蒸发——QC检查(tAl)——四次光刻——QC检查——前处理——氮气合金——氮气烘焙——QC检查(ts)——五次光刻——QC检查——大片测试——中测——中测检查(——粘片——减薄——减薄后处理——检查——清洗——背面蒸发——贴膜——划片——检查——裂片——外观检查)——综合检查——入中间库。
GR平面品种(小功率三极管)工艺流程为:
编批——擦片——前处理——一次氧化——QC检查(tox)——一次光刻——QC检查——前处理——基区干氧氧化——QC检查(tox)——一GR光刻(不腐蚀)——GR硼注入——湿法去胶——前处理——GR基区扩散——QC检查(Xj、R□)——硼注入——前处理——基区扩散与氧化——QC检查(Xj、tox、R□)——二次光刻——QC检查——单结测试——前处理——发射区干氧氧化——QC检查(tox)——磷注入——前处理——发射区氧化和再扩散——前处理——POCl3预淀积(R□)——后处理——前处理——铝下CVD——QC检查(tox)——前处理——氮气退火——三次光刻——QC检查——双结测试——前处理——铝蒸发——QC检查(tAl)——四次光刻——QC检查——前处理——氮气合金——氮气烘焙——正向测试——五次光刻——QC检查——大片测试——中测编批——中测——中测检查——入中间库。
双基区节能灯品种工艺流程为:
编批——擦片——前处理——一次氧化——QC检查(tox)——一次光刻——QC检查——前处理——基区干氧氧化——QC检查(tox)——一硼注入——前处理——基区扩散——后处理——QC检查(Xj、R□)——前处理——基区CSD涂覆——CSD预淀积——后处理——QC检查(R□)——前处理——基区氧化与扩散——QC检查(Xj、tox、R□)——二次光刻——QC检查——单结测试——磷注入——前处理——发射区氧化——前处理——发射区再扩散——前处理——POCl3预淀积(R□)——后处理——前处理——HCl退火、N2退火——三次光刻——QC检查——双结测试——前处理——铝蒸发——QC检查(tAl)——四次光刻——QC检查——前处理——氮氢合金——氮气烘焙——正向测试(ts)——外协作(ts)——前处理——五次光刻——QC检查——大片测试——测试ts——中测编批—
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—中测——中测检查——入中间库。
变容管制造的工艺流程为:
外延片——编批——擦片——前处理——一次氧化——QC检查——N+光刻——QC检查——前处理——干氧氧化——QC检查——P+注入——前处理——N+扩散——P+光刻——QC检查——硼注入1——前处理——CVD(LTO)——QC检查——硼注入2——前处理——LPCVD——QC检查——前处理——P+扩散——特性光刻——电容测试——是否再加扩——电容测试——......(直到达到电容测试要求)——三次光刻——QC检查——前处理——铝蒸发——QC检查(tAl)——铝反刻——QC检查——前处理——氢气合金——氮气烘焙——大片测试——中测——电容测试——粘片——减薄——QC检查——前处理——背面蒸发——综合检查——入中间库。
P+扩散时间越长,相同条件下电容越小。
稳压管(N衬底)制造的工艺流程为:
外延片——编批——擦片——前处理——一次氧化——QC检查——P+光刻——QC检查——前处理——干氧氧化——QC检查——硼注入——前处理——铝下UDO——QC检查——前处理——P+扩散——特性光刻——扩散测试(反向测试)——前处理——是否要P+追扩——三次光刻——QC检查——前处理——铝蒸发——QC检查(tAl)——四次光刻——QC检查——前处理——氮气合金——氮气烘焙——大片测试——中测。
P+扩散时间越长,相同条件下反向击穿电压越高。
肖特基二极管基本的制造工艺流程为:
编批——擦片——前处理——一次氧化——QC检查(tox)——P+光刻——QC检查——硼注入——前处理——P+扩散与氧化——QC检查(Xj,R□,tox)——三次光刻——QC检查——前处理——铬溅射前泡酸——铬溅射——QC检查(tcr)——先行片热处理——先行片后处理——特性检测(先行片:VBR,IR)——热处理——后处理——特性测试(VBR,IR)——前处理——钛/铝蒸发——QC检查(tAl)——四次光刻——QC检查——前处理——氮气合金先行(VBR,IR)——氮气合金——特性测试(VBR,IR)——大片测试——中测——反向测试(抗静电测试)——中测检验——如中转库。
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目录
外延 .................................................................................................................................................. 6
气相外延生长机理 ................................................................................................................... 6 外延层的杂质分布 ................................................................................................................... 6 外延系统和工艺过程 ............................................................................................................... 7 外延质量和检验 ....................................................................................................................... 7 三扩 .................................................................................................................................................. 8
清洗处理 ................................................................................................................................... 8 前处理....................................................................................................................................... 9 腐蚀........................................................................................................................................... 9 预淀积....................................................................................................................................... 9 中处理....................................................................................................................................... 9 主扩散....................................................................................................................................... 9 后处理..................................................................................................................................... 10 氧化......................................................................................................................................... 10 检验......................................................................................................................................... 10 修片......................................................................................................................................... 10 编批打标......................................................................................................................................... 10 氧化 ................................................................................................................................................ 11
一、二氧化硅结构 ................................................................................................................. 11 二、二氧化硅性质 ................................................................................................................. 11 三、二氧化硅应用 ................................................................................................................. 11 四、二氧化硅薄膜的制备 ..................................................................................................... 12 五、氧化装置 ......................................................................................................................... 14 六、二氧化硅薄膜质量 ......................................................................................................... 14 扩散 ................................................................................................................................................ 15
CSD涂源扩散(硼源) ........................................................................................................ 15 POCl3扩散 .............................................................................................................................. 15 离子注入再扩散 ..................................................................................................................... 16 先行片..................................................................................................................................... 16 结特性参数异常 ..................................................................................................................... 17 重要的工艺参数 ..................................................................................................................... 17 扩散质量 ................................................................................................................................. 17 离子注入......................................................................................................................................... 18 正面蒸铝......................................................................................................................................... 20
一、前处理 ............................................................................................................................. 20 二、正面蒸铝 ......................................................................................................................... 20 三、合金化 ............................................................................................................................. 21 四、正面蒸铝后QC检验 ..................................................................................................... 22 光刻 ................................................................................................................................................ 22
前处理..................................................................................................................................... 22 涂胶......................................................................................................................................... 23 对版曝光 ................................................................................................................................. 24
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显影......................................................................................................................................... 24 显影后检查 ............................................................................................................................. 24 后烘坚膜 ................................................................................................................................. 24 刻蚀......................................................................................................................................... 25 CVD ................................................................................................................................................ 28
一、APCVD:常压CVD ...................................................................................................... 29 二、LPCVD:低压CVD ...................................................................................................... 29 三、PECVD:等离子增强CVD .......................................................................................... 30 钝化 ................................................................................................................................................ 32 清洗 ................................................................................................................................................ 33
自动清洗 ................................................................................................................................. 33 手动清洗 ................................................................................................................................. 33 中测 ................................................................................................................................................ 33 芯片后工序(减薄、背蒸) ......................................................................................................... 34 磨抛 ................................................................................................................................................ 34
一、减薄 ................................................................................................................................. 34 二、抛光 ................................................................................................................................. 35 三、去蜡、清洗 ..................................................................................................................... 35 四、检验 ................................................................................................................................. 36 背蒸 ................................................................................................................................................ 36
一、前处理 ............................................................................................................................. 36 二、背蒸 ................................................................................................................................. 36 三、金扩散 ............................................................................................................................. 38 四、背蒸后QC检验 ............................................................................................................. 38 五、背蒸返工处理 ................................................................................................................. 38 出厂检验......................................................................................................................................... 39 专业术语......................................................................................................................................... 40 一些测试仪器 ................................................................................................................................. 40
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