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文檔簡介
四川洪芯微科技Acetone丙酮丙酮是有機溶劑的一種,分子式為CH3COCH3性質:無色,具剌激性薄荷臭味的液體用途:在FAB內的用途,主要在于黃光室內正光阻的清洗、擦拭毒性:對神經中樞具中度麻醉性,對皮膚粘膜具稍微毒性,長期接觸會引起皮膚炎,吸入過量的丙酮蒸氣會刺激鼻、眼結膜、咽喉粘膜、甚至引起頭痛、惡心、嘔吐、目眩、意識不明等。允許濃度:1000ppmActiveArea主動區(qū)域MOS核心區(qū)域,即源,汲,閘極區(qū)域AEI蝕刻后檢查AEI即AfterEtchingInspection,在蝕刻制程光阻去除前和光阻去除后,分別對產品實施主檢或抽樣檢查。AEI的目的有四:提高產品良率,避開不良品外流。到達品質的全都性和制程的重復性。顯示制程力量的指標。防止特別擴大,節(jié)約本錢通常AEI檢查出來的不良品,非必要時很少做修改。由于除去氧化層或重長氧化層可能造成組件特性轉變牢靠性變差、缺點密度增加。生產本錢增高,以及良率降低的缺點。Al-Cu-Si鋁硅銅Target,其成份為0.5%銅,1%硅及98.5%鋁,一般制程通常是使用99%鋁1%硅.后來為了金屬電荷遷移現象(Electromigration)故滲加0.5%銅降低金屬電荷遷移AlkalineIons堿金屬雕子如Na+,K+,破壞氧化層完整性,增加漏電密度,減小少子壽命,引起移動電荷,影響器件穩(wěn)定性。其主要來源是:爐管的石英材料,制程氣體及光阻等不純物。Alloy合金半導體制程在蝕刻出金屬連線后,必需加強Al與SiO2間interface的嚴密度,故進展Alloy步驟,以450℃作用30min,增加Al與Si的嚴密程度,防止Al層的剝落及削減歐姆接觸的電阻值,使RC的值盡量削減。Aluminum鋁一種金屬元素,質地堅韌而輕,有延展性,簡潔導電。普遍用于半導體器件間的金屬連線,但因其易引起spike及Electromigration,故實際中會在其中參加適量的Cu或SiAnneal回火又稱退火:也叫熱處理,集成電路工藝中全部的在氮氣等不活潑氣氛中進展的熱處理過程都可以稱為退火。激活雜質:使不在晶格位置上的離子運動到晶格位置,以便具有電活性,產生自由載流子,起到雜質的作用。消退損傷:離子植入后回火是為了修復因高能加速的離子直接打入芯片而產生的損毀〔。時間差異來掌握全部或局部的活化植入離子的功能氧化制程中的回火主要是為了降低界面態(tài)電荷,降低SiO2的晶格構造退火方式:爐退火1四川洪芯微科技快速退火:脈沖激光法、掃描電子束、連續(xù)波激光、非相干寬帶頻光(如鹵光燈、電弧燈、石墨加熱器、紅外設備等)Angstrom埃(?)是一個長度單位,1?=10-10,其大小為1此單位常用于IC制程上,表示膜層(如SiO2,POLY,SIN‥)厚度時用Argon氬氣ArcChamber弧光反響室弧光反響室,事實上就是一個直流式的電漿產生器。由于所操作的電流-對-電壓的區(qū)域是在弧光電漿內。APM(Ammonia,hydrogen-PeroxideMixing)又稱SC-1(StandardCleaningsolution-1)主要化學試劑是NH4OH/H2O2/D.I.water,常用比率為1:1:6。能有效去處除無機顆粒,有機沉淀及假設干金屬玷污,去除顆粒力量隨NH4OH增加而增加。BackingPump輔抽泵在高真空系統(tǒng)中,要想很快建立我們所需的高真空,單純靠高真空泵是不行的〔因高真空泵啟動時系統(tǒng)必需已經在低真空條件下〕,所以我們在系統(tǒng)中參加一個輔抽泵〔如油泵先對系統(tǒng)建立初真空,再由高真空泵對系統(tǒng)建立高真空。Bake,Softbake,Hardbake烘培、軟烤、預烤烘烤〔Bake〕:在集成電路芯片的制造過程中,將芯片置于稍高溫(60oC~250oC)的烘箱或熱板上均可謂之烘烤。隨其目的不同,可區(qū)分為軟烤(Softbake)與預烤(Hardbake)。軟烤(Softbake):且可增加光阻與芯片的附著力。預烤(Hardbake):又稱為蝕刻前烘烤(pre-etchbake),主要目的為去除水氣,增加光阻附著性,尤其在濕蝕刻(wetetching)更為重要,預烤不完全常會造成過蝕刻。BarrierLayer阻障層為了防止鋁合金與硅的的接觸界面發(fā)生尖峰〔spiking〕現象,并降低彼此的接觸電阻,在鋁合金與硅之間參加一層稱為阻障層的導體材料,常見的有Ti/TiN及TiW。BB:Bird”sBeak鳥嘴在用Si3N4作為掩膜制作fieldoxideSi3N4PadOxide2四川洪芯微科技Layer集中至Si-Substrate外表而形成SiO2,因此Si3N4邊緣向內會產生一個鳥嘴狀的氧化層,即所謂的Bird”sBeak。其大小與坡度可由轉變Si3N4與PadOxide的厚度比及FieldOxidation的溫度與厚度來掌握Boat晶舟Boat原意是單木舟。在半導體IC制造過程中,常需要用一種工具作芯片傳送及加工,這種承載芯片的工具,我們稱之為Boa。一般Boat有兩種材質,一是石英Quart,另一碳化硅SiSiCBoat(Drivein及LPSiN的場合。SiCBoatQuartzBoatBOE(BufferOxideEtching)B.O.E.是HFNH4F依不同比例混合而成。6:1BOE蝕刻即表示HF:NH4F=l:6的成份混合而成。HF為主要的蝕刻液,NH4FNH4F固定[H”]的濃度,使之保持肯定的蝕刻率。HFBoundaryLayer邊界層假設流體在芯片外表流速為零,則流體在層流區(qū)及芯片外表將有一個流速梯度存在,稱為邊界層〔BoundaryLayer〕BPSG(boron-phosphor-silicate-glass)BPSG:為硼磷硅玻璃,含有B,P元素的SiO2,參加B,P可以降低Flow溫度,并且P吸附一些雜質離子,流淌性比較好,作為ILD的平坦化介質。3四川洪芯微科技BreakdownVoltage崩潰電壓左圖是一個典型PN二極管的電流對電壓曲線,由于上升,這個現象稱為電崩潰。而使崩潰現象發(fā)生的臨界電壓稱為崩潰電壓,如圖中的VBDBufferLayer緩沖層通常此層沉積于兩個熱膨脹系數相差較大的兩層之間,緩沖兩者因直接接觸而產生的應力作用。我們制程最常見的緩沖層即SiO2,它用來緩沖SiN4與Si直接接觸產生的應力,從而提升Si3N4對Si外表附著力量SiN4SiO2Si
BufferlayerC1cleanClean的一種制程,它包括DHF(稀釋HF)---APM(NH4OH-H2O2-H2Omixed)---HPM(HCl-H2O2-H2Omixed)Burnin預燒試驗「預燒」(Burnin)為牢靠性測試的一種,旨在檢驗出那些在使用初期即損壞的產品,而在出貨前予以剔除。(產品)式(FailureMode)提早顯現出來,到達篩選、剔除「早期夭折」產品的目的。預燒試驗分為「靜態(tài)預燒」(StaticBurnin)與「動態(tài)預燒」(DynamicBurnin)兩種,前者在試狀況的訊號輸入,故較接近實際況,也較嚴格。根本上,每一批產品在出貨前,皆須作百分之百的預燒試驗,但由于本錢及交貨期等因素,有些產品就只作抽樣(局部)的預燒試驗,通過后才貨。另外,對于一些我們認為它品質4四川洪芯微科技夠穩(wěn)定且夠水準的產品,亦可以抽樣的方式進展。固然,具有高信任度的產品,皆須通過百分之百的預燒試驗CarrierGas載氣〔液體或氣體N2攜帶液態(tài)TEOS進爐管,N2即可稱為載氣。Chamber真空室,反響室專指一密閉的空間,而有特別的用途、諸如抽真空,氣體反響或金屬濺鍍等。因此常需對此空間的種種外在或內在環(huán)境加以掌握;例如外在粒子數(particle)、濕度等及內在溫度、壓力、氣逞流量、粒子數等到達最正確的反響條件。Channel;縫道MOS的閘極加上電壓〔PMOS為負,NMOS為正。則閘極下的電子或電洞會被其電場所吸引或排斥而使閘極下的區(qū)域形成一反轉層(Inversionlayer)。也就是其下的半導體p-type變成N-typeSi,N-typep-typeSi,而與源極和汲極成同type,故能導通汲極和源極。我們就稱此反轉層為“通道“。信道的長度“ChannelLength“MOS組件的參數有著極重要的影響,故我們對POLYCD的掌握需要格外慎重ChannelStopImplantation通道阻絕植入在集成電路中,各電晶體彼此間則以場氧化層〔FOX〕加以隔離的,由于場氧化層上方常有金屬導線通過,為了防止金屬層,場氧化層,底材硅產生類似NMOS的電容效應,場氧化層下方的區(qū)域常摻有摻質濃度很高的P型層,以防止類似NMOS破壞電晶體間的隔離。這層P型層通常稱為“ChannelStop”這層摻質是以離子植入〔Implantation〕的方式完成的,所以稱為通道阻絕植入。B11SiN1500APadOxideP- P-Well
PRSiN1500APadOxideN-WellP-subChemicalMechanicalPolishing化學機械研磨法〔FOX〕,CMOS電晶體,金屬層及介電層等構成IC的各個構造而傳統(tǒng)半導體制程用以執(zhí)行芯片外表平坦化的技術,以介電層SiO2的平坦為例,計有高溫熱流法、各種回蝕技術及旋涂式玻璃法。當VLSI的制程推動到0.35以下后,以上這些技術已不CMP制程。所謂CPM就是利用在外表布滿研磨顆粒的研磨墊〔polishingpad〕,對凸凹不平的晶體外表,藉由化學助劑〔reagent〕的關心,以化學反響和機械式研磨等雙重的加工動作,來進展其外表平坦化的處理。5四川洪芯微科技ChargeTrapping電荷陷入無特定分布位置,主要是由于MOS操作時產生的電子或電洞被氧化層內的雜質或不飽和鍵所捕陷造成??梢酝ㄟ^適當的回火來降低其濃度。ChemicalVaporDeposition化學氣相沉積方式經過邊界層傳遞到芯片的外表。反響物在外表相見后藉著芯片外表供給的能量,沉積反最終進入主氣流并被抽氣裝置抽離化學氣相沉積的五個主要的步驟。反響物以集中通過界面邊界層反響物吸附在晶片外表化學沉積反響發(fā)生〔d〕Byproduct及局部生成物以集中通過界面邊界層〔e〕Byproduct及局部生成物與未反響物進入主氣流里,并離開系統(tǒng)Chip,Die晶粒一片芯片(OR晶圓,即Wafer)上有很多一樣的方形小單位,這些小單位即稱為晶粒。同一芯片上的每個晶粒都是一樣的構造,具有一樣的功能,每個晶粒經包裝后,可制成一顆顆我們日常生活中常見的IC,故每一芯片所能制造出的IC數量是很可觀的。同樣地,假設因制造的疏忽而產生的缺點,往住就會涉及成百成千個產品。CleanRoom干凈室6四川洪芯微科技又稱無塵室。半導體加工的環(huán)境是高凈化空間,恒溫恒濕,對微粒要求格外高。常用class表示等級〔class1即一立方米直徑大于0.5微米的微粒只有一顆〕。CMOS〔ComplementaryMetalOxideSemiconductor互補式金氧半導體〕金屬氧化膜半導體(MOS,Metal-OxideSemicoductor)其制造程序及先在單晶硅上形成絕緣氧化膜,再沉積一層復晶硅(或金屬)做為閘極,利用加到閘極的電場來掌握MOS組件的開關(導電或不導電)。依據導電載子的種類,MOS又可分成兩種類型:NMOS(由電子導電)和PMOS(由電洞導電)(CMOS,ComplementaryMOS〕則是由NMOS及PMOS組合而成,具有省電,抗噪聲力量強、一Particle免役力好等很多優(yōu)點,是超大規(guī)模集成電路(VLSI)的主流。GATEMETAL(orPOLY-SI)OXIDESILICONCDA〔CompressedDryAir〕壓縮枯燥空氣通常指壓力在60到110psi之間的空氣,作為控氣動閥的領氣閥的氣體源。CompressiveStress擠壓應力7四川洪芯微科技如下圖假設在抱負的底材上進展薄膜沉積,反響完成后,由于薄膜與底材的熱材如圖b應力〔TensileStress〕之下;相反,薄c〔CompressiveStress〕之下Compressor壓縮機將空氣壓縮形成高壓氣體的設備。Contaminant污染物Constant-Surface-ConcentrationDiffusion恒定源:通常雜質在半導體高溫集中有兩種方式:Constant-Surface-ConcentrationDiffusion(恒定源集中):ThevaporsourcemaintainsaconstantlevelofsurfaceconcentrationduringtheentireDiffusionperiod(likePOCl3dope) 這個集中模式,是假設離子在界面上所具備的濃度,并不隨集中的進展而轉變。且始終為一個定值所建立。換句話說,不管離子的集中持續(xù)多久,離子在界面上的濃度將維持在一個定值下。Afixedamountofdopantisdepositedintothesemiconductorsurfaceinthinlayer,andthedopantsubsequentlydiffuseintothesemiconductor(likeionimplantation,drivein)a Constant-Surface-ConcentrationDiffusionb Constant-Total-DopantDiffusionCrack龜裂(或裂痕)CROSSSection橫截面IC的制造,根本上是由一層一層的圖案積存上去,而為了了解積存圖案的構造,以改善制程,或解決制程問題,以電子顯微鏡(SEM)來觀看,而切割橫截面,觀看橫截面的方式,是其中較為普遍的一種。8四川洪芯微科技CryogenicPump低溫泵將一個外表溫度降到極低,甚至結近確定零度時,與這個外表相接觸的氣體分子,將會產生相變化,而分散在低溫外表上,稱為低溫分散。還有一些氣體雖然不能分散,但與低溫外表接觸后,將由于外表與分子間的凡得瓦力〔VanderWaalsForce〕而吸附在低溫外表上,CryogenicPump體分子沉著器里排出,以到達降低容器壓力的目的。Cryopump原理:Cryopump為高真空pump,應當和低真空pump10-2mbar,否則無法工作。當吸附氣片吸附水泡,里面的特別氣體吸附〔成液態(tài)狀〕Curing固化當以SOG來做介電層和平坦化的技術時,由于SOG是一種由溶劑與含有介電材質的材料,經混合而形成的一種液態(tài)介電材料,以旋涂〔Spin-onCoating〕的方式涂布在芯片的外表,必需經過熱處理來趨離SOG本身所含的溶劑,稱之為Curing.CycleTime生產周期時間指原料由投入生產線到產品于生產線產出所須的生產/制造時間。在TI-Acer,生產周期時尚兩種解釋:一為wafer-outtim“(Processcycletime)“芯片產出周期時間“乃指單一批號的芯片由投入到產出所須的生產/制造時間?!爸瞥讨芷跁r間“則指全部芯片于單一工站平均生產/均生產/制造時間,而各工站(從頭至尾)平均生產/制造的加總即為該制程的制程周期時間。目前TI-AcerLineReport的生產周期時間乃探用“制程周期時間“。一般而言,生產周期時間可以以下公式概略推算之:在制品〔WIP〕生產周期時間=CVShift:
產能〔Throughout〕利用量測MOS電晶體在不同條件下的電容-電壓關系曲線MOS氧化層品質的一種技術。一般要求CVShift<0.1VC—Vshift:加電壓量電容21oC/min
250℃
3min Wafercooling30℃MeasureC-Vat30oC MeasureC-Vat30oC不斷加電壓在30℃時量取一條C—V25030℃時再量取一條C—V曲線,覺察兩條C—V曲線并不會完全重合,只有當C-Vshift0.1V方符合標準。9四川洪芯微科技DCMagnetronSputter磁控DC濺鍍機為了使離子在往金屬靶外表移動時獲得足夠的能量,除了提高極板間的電壓外,還必需使離子在陰極暗區(qū)內所患病的碰撞次數降低,就必需降低濺渡的壓力,越低越好,以增長離子的平均自由徑。這樣一來,單位體積內的氣體分子數降低,使得電漿里的離子濃度也降低,導致濺渡薄膜的沉積速率變慢。解決之道就是在DCPLASMA里,參加一組或幾組永久性電磁。利用電磁力,使電漿里的電子呈螺旋式的運動,借著電子與氣體分子間的碰撞的次數增加,讓離子的濃度不至于壓力的調降而急劇的削減,又能使電漿內的離子濃度與離子能量到達抱負的范圍,以提升金屬的沉積速率。DCPlasma直流電漿電漿是人類近代物化史上重大的覺察之一,指的是一個患病局部別子化的氣體,氣體里面的組成有各種帶電荷的電子,離子,及不帶電的分子和原子團等。電漿產生器的兩金屬極板上加上直流電壓而產生的電漿我們稱為直流電漿。DCSputtering直流濺鍍法脫離電漿的帶正電荷離子,在暗區(qū)的電場的加速下,將獲得極高的能量,當離子與陰電極產生轟擊之后,基于能量傳遞的原理,離子轟擊除了會產生二次電子以外,還會把電極表面的原子給“打擊”出來,稱為sputtering.電極板加直流電壓稱為DCSputtering.先決條件兩個極板必需是導體,以避開帶電荷粒子在電極板外表的累積。陰極為導電材料,稱為靶〔Target〕DCS10四川洪芯微科技SiH2Cl2DefectDensity缺點密度“缺點密度“系指芯片單位面積上(如每平方公分,每平方英寸等)有多少“缺點數“之意,此缺點數一般可分兩大類:A.可視性缺點B不行視性缺點。前者可藉由一般光學顯微鏡檢查出來(如橋接、斷線)后者則須藉助較周密電子儀器檢驗(如晶格缺陷)由于芯片制造過程甚為簡單漫長,芯片上缺點數愈少,產品良率品質必定愈佳,故“缺點密度“常被用來當做一個工廠制造的產品品質好壞的指標。Densify密化CVD沈積后由于所沈積的薄膜(ThinFilm)的密度很低,故以高溫步驟使薄膜中的分子重結合以提高其密度,此種高溫步驟即稱為密化。密化通常以爐管在800℃以上的溫度完成,但也可在RTP(RapidThermalProcess)(快速升降溫機臺)完成??辗π虳epletionMOS:操作性質與增加型MOS相反,它的通道不必要任何閘極的加壓〔V適當的Vg下才消逝。DepositionRate沉積速率表示薄膜成長快慢的參數。一般單位?/minDepthofWell井深
〕便已存在,而必需在gDrivein將離子往下推所到達的深度。DesignRule設計標準由于半導體制程技術,系一門專業(yè)、精巧又簡單的技術,簡潔受到不同制造設備制程方法(RECIPE)的影響,故在考慮各項產品如何從事制造技術完善、成功地制造出來時,須有一套標準來做有關技術上的規(guī)定,此即“DesignRule“,其系依照各種不同產品的需求、規(guī)格,制造設備及制程方法、制程力量,各項相關電性參數規(guī)格等考慮,訂正了如:各制程層次、線路之間距離、線寬等的規(guī)格。各制程層次厚度、深度等的規(guī)格。各項電性參數等的規(guī)格。等規(guī)格,以供產品設計者及制程技術工程師等人遵循、參考DHFDiluteHF,一般用來去除nativeoxide,稀釋的HF(DiluteHF)HF:H2O=1:50Die晶粒一片芯片(OR晶圓,即Wafer)上有很多一樣的方形小單位,這些小單位即稱為晶粒。同一芯片上的每個晶粒都是一樣的構造,具有一樣的功能,每個晶粒經包裝后,可制成一顆顆我們日常生活中常見的IC,故每一芯片所能制造出的IC數量是很可觀的。同樣地,假設因制造的疏忽而產生的缺點,往住就會涉及成百成千個產品。Dielectric介電材料Si2,S3N我們需要的介電材料要求:良好的stepcoverage,2.低介電常數,3.高崩潰電壓,4.低應力,5.平坦性好。介電材料的性質良好的Stepcoverage、低介電常數、平坦性。抱負保護層的性質沉積均勻、抗裂力量、低針孔密度、能抵抗水氣及堿金屬離子的穿透,硬度佳。主要介電材質:SiO2 PSG與BPSG Si3N4DielectricConstant介電常數.介電常數是表征電容性能的一重要參數,越小越好,它與導電性能成反比?!?Cd/S,C=£S/dDiffusion集中11四川洪芯微科技植入的方式做集中源(即紅墨水)。因固態(tài)集中比液體慢很多(約數億年),故以進爐管加高溫的方式,使集中在數小時內完成DiffusionCoefficient集中系數集中系數是描述雜質在晶體中集中快慢的一個參數。這與集中條件下的溫度,壓強,濃度成正比。D=D0exp(-Ea/KT)D0是外插至無限大溫度所得的集中系數(cm2/s)Ea是活化能(ev)在低濃度時,集中系數對溫度倒數為線性關系,而與濃度無關DiffusionFurnace集中爐在半導體工業(yè)上常在很純的硅芯片上以預置或離子植入的方式做集中源(即紅墨水)。因固態(tài)集中比液體慢很多(約數億年),故以進爐管加高溫的方式,使集中在數小時內完成。這樣的爐管就叫做集中爐。DiffusionPump集中式泵10-5Torr.Dimple凹痕外表上稍微的下陷或凹陷。DIWater去離子水IC制造過程中,常需要用酸堿溶液來蝕刻,清洗芯片。這些步驟之后,又須利用水把芯片外表殘留的酸堿去除。而且水的用量是相當大。然而IC工業(yè)用水,并不是一般的自來水,而是自來水或地下水經過一系列的純化而成。原來Particle,經廠務的設備將之殺菌過濾和純化后,即可把金屬離子等雜質去除,所得的水即稱為“去離子水“。專供IC制造的用。Donor施體我們將使原本本征的半導體產生多余電子的雜質,稱為施體。如摻入p的狀況。Dopant摻雜在原本本征的半導體里主動的植入或通過集中的方法將其它的原子或離子摻入進去,到達轉變其電性能的方法。如離子植入。DopantDrivein雜質的趕入我們離子植入后,一般植入的離子分布達不到我們的要求,我們通過進爐管加高溫的方式將離子進展集中,以到達我們對離子分布的要求,同時對離子植入造成的缺陷進展修復。12四川洪芯微科技Source摻雜源我們將通過集中的方法進展摻雜的物資叫摻雜源,例如將Poly里摻入P的POCl3我們將其叫摻雜源。Doping摻入雜質為使組件運作,芯片必需摻以雜質,一般常用的有:預置:集中;或利用沉積時同時進展預置。離子植入:先使雜質游離,然后加速植入芯片。Dosage劑量表示離子數的一個參數。DRAM,SRAM動態(tài),靜態(tài)隨機存取內存隨機存取記憶器可分動態(tài)及靜態(tài)兩種,主要的差異在于動態(tài)隨機存取內存(DRAM),在一段時間(一般是0.5ms~5ms〕后,數據會消逝,故必需在數據未消逝前讀取原數據再重寫(refresh),此為其最大缺點,此外速度較慢也是其缺點。而DRAM的最大好處為,其每一記憶單元(bit)只需一個Transistor(晶體管〕+一個Capacitor(電容器),故最省面積,而有最高的密度。而SRAM則有不需重寫、速度快的優(yōu)點,但是密度低,其每一記憶單元(bit)有兩類:需要六個Transistor(晶體管〕2﹒四個Transistor(晶體管〕+兩個Loadresistor(負載電阻)。DRAPC或其它不需高速且記憶容量大的記憶器,而SRAM(Monitor)、打印機(Printer)等周掌握或工業(yè)掌握上。Drain汲極GN-S
汲極N-DP-Si通過摻雜,使其電性與底材P-Si相反的,我們將其稱為汲極與源極。DriveIn驅入離子植入(ionimplantation)雖然能較準確地選擇雜質數量,但受限于離子能量,無法將雜質打入芯片較深(um級)溫度去進展,一方面將雜質集中到較深的區(qū)域,且使雜質原子占據硅原子位置,產生所要的只將外表的雜質往半導體內更深入的推動。在驅入時,常通入一些氧氣﹒(Vacancy),這些缺陷會有助于雜質原子的集中速度。另外,由于驅入是藉原子的集中,因此其方向性是各方均等,甚至有可能從芯片逸出(out-diffusion),這是需要留意的DryOxidation干式氧化化。如我們的Gate-OX,這種方法生成的SiO2質量比較好,但生成速度比較慢。DrypumpDrypump是最根本的真空pump,它是利用螺桿原理來工作的,它主要的特點是可以從大氣壓下直接開頭抽氣,所以可以單獨使用。13四川洪芯微科技一般真空度要求不高〔E-3torr以下〕如CVD及furnace僅使用drypump即可特點:FewermovingpartsHigherReliabilityLesscomplexityHighspeedDummyWafer擋片
Drypump用在chamber由大氣壓下直接抽真空,可以維持進出口壓差105倍Drypump有電源〔電源使馬達帶動螺桿式轉子轉動〕有N2purge(稀釋防止particle沉積在間隙內)Collingwater(防止溫度過高使pump無法運轉)對制程起肯定關心作用的硅片,區(qū)分于產品、控片,一般對其質量要求不是很高。由于爐管的兩端溫度不穩(wěn)定,氣體的流量不穩(wěn)定,所以我們在Boat的兩端放入不是產品的硅片,我們將這樣的硅片叫擋片。離子植入假設產品缺乏,則需補上非產品的硅片,即擋片Electron/Hole電子/電洞電子是構成原子的帶電粒子,帶有一單位的負電荷,圍繞在原子核四周,形成原子。電洞是晶體中,在原子核間的共享電子,因受熱干擾或雜質原子取代,電子離開原有的位置所遺留下來的“空缺“ 因缺少一個電子,無法維持電中性,可視為帶有一單位的正電荷。ElectricalBreakdown電崩潰當NMOS的溝道縮短,溝道接近汲極地區(qū)的載子將倍增,這些因載子倍增所產生的電子,npn現象加強,熱電子的數量增加,足使更多的載子倍增,當超過閘極氧化層的承受力量時,就擊穿閘氧化層,我們將這種現象叫電崩潰。Electromigration電子遷移所謂電子遷移,乃指在電流作用下的金屬。此系電子的動量傳給帶正電的金屬離子所造成的。當組件尺寸愈縮小時,相對地電流密度則愈來愈大;當此大電流經過集成電路中的薄金屬層時,某些地方的金屬離子會積存起來,而某些地方則有金屬空缺情形,如此一來,積存金屬會使鄰近的導體短路,而金屬空缺則會引起斷路。材料搬動主要原動力為晶界集中。以濺鍍法所沉積的Al,經過適當的Anneal之后,通常是以多晶〔Poly-Crystalline〕形式存在,當導電時,由于電場的影響,Al原子將沿著晶粒界面〔Grain-Boundary〕移動。有些方法可增加鋁膜導體對電遷移的抗力,例如:參加抗電移力量較強的金屬,如CuEllipsometer橢圓測厚儀14四川洪芯微科技將波長的入射光分成線性偏極或圓偏極,照耀2023-7-17在待射芯片,利用所得的不同橢圓偏極光的強度訊號,以Fourier分析及Fresnel方程式,求得待測芯片膜厚與折射率的儀器,稱為橢圓測厚儀。簡潔的構造如以下圖所示:Laser QuarterwavePlatePolarizerOFFON
RotaryAnalyzer
Detectorunpolarized
Linearly
OFF ONpolarized
Sample
OFF ONpolarized
Linearly
signalEM〔ElectronMigrationTest〕電子遷移牢靠度測試(GrainBoundaries)集中(Diffusion),使金屬線產生空洞(Void),甚至斷裂,形成失效。其對牢靠度評估可用電流密度線性模型求出:SLITTYPE WEDGETYPEAF=[J(stress)/J(op)]n×exp[Ea/Kb(1/T(top)-1/T(stress))]TF=AF×T(stress)bamboograinboundaryF(tensilestress)migrationofAlatomsFnucleationofavoid voidF AlSislit-likevoidformationEnergy能量15四川洪芯微科技能量是物理學的專知名詞。如以下圖,BAl00伏,假設在A板上有一電子受B板正電吸引而加速跑到B板,這時電子在B板就比在A100電子伏特的能量。A Be-0V 100VEnhanceMOS:|Vg|>|Vt|時,處于“開〔ON〕”的狀態(tài),且當|Vg|<|Vt|時,電晶體則在“關〔OFF〕”的狀態(tài)。它的通道必需在閘極處于適當的電壓下時才會形成。EPIWAFER磊晶芯片磊晶系在晶體外表成長一層晶體。SiWaferEpitaxialGrowthEpiLayerSiWaferEpitaxy磊晶外延附生:一種礦物的結晶附于另一礦物結晶外表的生長,這樣兩種礦物的結晶基層就會有同樣的構造來源EPROM〔Erasable-ProgrammableROM〕電子可程序只讀存儲器MASKROM內所存的數據是在FAB像任天堂玩耍卡內的MASKROM,存的是金牌瑪麗,就無法變成雙截龍。而EPROM是在ROM內加一特別構造叫AFAMDROM它會使ROM內的數據消逝,每一個記憶單位都歸零。然后工程人員再依程序的標準,用300101…存入不同的數據。也就是說假設任天堂玩??▋仁褂玫氖荅PROM,那么您打膩了金牌瑪麗,就把卡匣照紫光,然后灌雙截龍的程序進去。卡匣就變成雙截龍卡,不用去交換店交換了。ESD靜電破壞ElectrostaticDamage靜電放電ElectrostaticDischarge自然界的物質均由原子組成,而原子又由質子、中子及電子組成,在尋常狀態(tài)下,物質呈中性,而在日?;顒又?,會使物質失去電子,或得到電子﹒此即產生一靜電,得到電子的物質為帶負靜電,失去電子即帶正靜電。靜電大小會隨著日常的工作環(huán)境而有所不同,如下表所示。16四川洪芯微科技10-20﹪相對濕度10-20﹪相對濕度65-95﹪相對濕度走過地毯35,0001,500走過塑料地扳12,000250在椅子上工作6,000100拿起塑料活頁夾袋7,00060020,0001,000拿起塑料帶工作椅墊摩擦18,0001,500
〔Volt〕l日常工作所產生的靜電強度表當物質產生靜電后,隨時會放電,假設放到電子組件上,例如IC,則會將組件破壞而使不能正常工作,此即為靜電破壞或靜電放電。防止靜電破壞方法有二:?在組件設計上加上靜電保護電路。-在工作環(huán)境上削減靜電。例如工作桌的接地線,測試員的靜電環(huán),在運送上使用防靜電膠套及海綿等等。ETCH蝕刻一層所需要的薄膜,再利用微影技術在這層薄膜上,以光阻定義出所欲制造的電路圖案,再利用化學或物理方式將不需要的部份去除,此種去除步驟,便稱為蝕刻(ETCH)。一般蝕刻可分為濕式蝕刻(WETETCH),及干式蝕刻(DRYETCH)兩種。所謂濕蝕刻乃是利用化學品(通常是酸液)與所欲蝕刻的薄膜,起化學反響,產生氣體或可溶性,生成物,達到圖案定義的目的。而所謂干蝕刻,則是利用干蝕刻機臺產生電漿將所欲蝕刻的薄膜,反響產生氣體,由PUMP抽走到達圖案定表的目的。Evaporation蒸鍍將我們的蒸鍍源放在坩堝里加熱,當溫度上升到接近蒸鍍源的熔點四周。這時,原本處于固態(tài)的蒸鍍源的蒸發(fā)力量將特別強,利用這些被蒸發(fā)出來的蒸鍍源原子,我們在其上方不遠處的芯片外表上,進展薄膜沉積。我們將這種方法叫蒸鍍。限制與缺點合金〔Alloy〕或化合物的沉積成分不易掌握沉積膜的階梯掩蓋力量〔StepCoverage〕較差薄膜的純度不易掌握在先進的VLSI梯掩蓋力量的濺鍍〔Sputtering〕法所取代Exposure曝光其意表略同于照相機底片的感光在基集成電路的制造過程中,定義出精細的光阻圖形為其中重要的步驟,以運用最廣的5XStepper為例,其方式為以對紫外線敏感的光阻膜作為類似照相機底片,光罩上則有我們所設計的各種圖形,以特別波長的光線(G-LINE436NM)照耀光罩后,經過縮小鏡片(ReductionLens)5倍縮小后,準確地定義在底片上(芯片上的光阻膜)經過顯影后,即可將照到光(正光阻)的光阻顯掉,而得到我們想要的各種精細圖形,以作為蝕刻或離子植入用。17四川洪芯微科技,否則會發(fā)生光線污染現象,而擾亂精細的光阻圖形。ExtractionElectrode萃取電極如右圖,ExtractionElectrode是離子植入機中用來將Source的Arc反響室中的離子以電壓萃取出來的兩個電極板。由電子抑制極板〔SuppressionElectrode〕極板〔GroundElectrode〕兩局部組成。Fab晶圓廠Fabrication為“裝配“或“制造“Manufacture意思一樣。半導體制造程序,其步驟繁FAB系Fabrication的縮寫,指的是“工廠“之意。我們常稱FAB為“晶圓區(qū)“,例如:進去“FAB“之前須穿上防塵衣。FaradayCup法拉第杯是離子植入機中在植入前用來測量離子束電流的裝置。FieldOxide場氧化層Field直譯的意思是“場”。如運動場,足球場和武道場等的場都叫做Field。它的涵義就是一個有特地用途的區(qū)域。在ICMOS場區(qū)之上大部份會長一層厚的氧化層Filament燈絲在離子植入機的離子源反響室里用來產生電子以解離氣體用。通常承受鎢、鉭及鉬等高溫金屬。利用直流電的加熱,使燈絲外表釋放出所謂“熱離化電子”。Filtration過濾用過濾器〔FILTER,為一半透亮膜折迭而成〕將液體或氣體中的雜質給過濾掉,此稱為Filtration〔過濾〕故IC制造業(yè)對干凈度的要求是格外的嚴,故各種使用的液體或氣體〔包括大氣〕必需借著過濾以到達干凈的要求。待過濾的液體及氣體能經過過濾器且成功地將雜質擋下,必需借著一個pump制造壓差來完成,如何選擇一組恰當的過濾器及PUMP是首要的課題。FixedOxideCharge固定氧化層電荷位于離Si-SiO2接口30?的氧化層內,通常為正電荷。與氧化條件、退火條件及硅外表方向有關。Foundry客戶托付加工客戶托付加工主要是承受客戶托付,生產客戶自有權利的產品,也就是客戶供給光罩,由聯(lián)華來生產制造,在將成品出售給客戶,只收取代工費用,這種純粹代工,不涉及銷售的方18四川洪芯微科技式在國際間較通常的稱呼就叫硅代工SiliconFoundr。FourPointProbe四點測針是量測芯片片阻值(SheetResistance)Rs的儀器其原理如下:Current VA B C D上圖ABCD四針,A、D間通以電流I,B、C兩針量取電壓差(ΔV),則Rs=K.ΔV/I.K是比例常數,和機臺及針尖距離有關FTIR傅氏轉換紅外線光譜FTIR乃利用紅外線光譜經傅利葉轉換進而分析雜質濃度的光譜器。Routine應用者,計有:BPSG/PSG的含磷、含硼量推測。芯片的含氧、含碳量推測磊晶的厚度量測進展中需進一步Setup者有:氮化硅中氫含量推測復晶硅中含氧量推測光阻特性分析FTIR為一極便利的器,STD的建立為整個量測的重點,由于其中多利用光學原理,芯片狀況(i.e.晶背處理狀況)對量測結果影響至巨GasCabinet氣體儲柜儲存氣體鋼瓶的柜子,一般是處于負壓狀態(tài),防止氣體泄露到外部。Gate閘極GateValve閘閥用來掌握氣體壓力的掌握裝置。通常閘閥開啟愈大,氣體于反響室內呈現的壓力較低,反之,開啟愈小,壓力較高。GateOxide閘極氧化層GOI〔GateOxideIntegrity〕閘極氧化層完整性半導體組件中,閘極氧化層的完整與否,關系著電容上電荷的存放力量,故需設計一適當流程,其主要目的在測閘極氧化層的崩潰電壓(breakdownvoltage)、有效氧化層厚度等,以模擬閘極氧化層的品質及可信任度,通常即以此崩潰電壓值表示GOI的優(yōu)劣程度Gettering吸附GateOxide是MOSFET(金氧半場效晶體管)中,相當重要的閘極之下的氧化層。此氧化層厚度較薄,且品質要求也較嚴格“Gettering“--系于半導休制程中,由于可能受到晶格缺陷“(CrystalDefect)或金屬類雜質(JunctionLeakage);如何將這些晶格缺陷、金屬雜質摒除解決的種種技術上做法,就叫做“Gettering“(吸附),吸附一般又可分“內部的吸附°IntrinsicGettering。及“外部的吸附“一ExtrinsicGettering前者系在下線制造之前先利用特別高溫步讓謀晶圓外表的「晶格缺陷或含氧量」盡量降低。后者系利用外在方法如:晶背傷言、磷化物(POCL3)預置ETC將晶圓外表的缺陷及雜質等盡量吸附到晶圓反面。二者均可有效改善上述問題。GrainSize顆粒大小19四川洪芯微科技一起而成。這些顆粒有大有小,尺寸不一。而且材料的特性也會由于顆粒大小而變化,故常要留意其大小變化GRRStudyGaugeRepeatabilityandReproducibility量測儀器重復性與再現性的爭論--以推斷量測儀器是否符合制程參數掌握的需要TruStandaerdRepeatabilityTruStandaerdHEPA高效率過濾器HEPA(HighEfficiencyParticulateAirFilter)為CleanRoom玻璃纎維制成,可將0.1μm或0.3μm以上的微粒濾去99.97﹪,壓力損失約12.5mm-H2O。層流臺能保持Class100以下的干凈度,即靠HEPA達成。目前除層流臺使用HEPA外,其它如烤箱、旋轉機,為了到達掌握Particle的效果﹒也都裝有HEPA的設計。H2SO4硫酸SulfuricAcid硫酸目前最廣泛使用的工業(yè)化學品。強力腐蝕性,濃稠,油狀液體,依純度不同,由無色至暗棕色,與水以各種不同比例互溶。甚具活性。溶解大部份的金屬。濃硫酸具氧化,脫水,磺化大局部的有機化合物,常常引起焦黑。比重1.84,沸點315℃。與水混合時,須格外留神,由于放熱引起爆炸性的濺潑,永久是將酸加到水中,而非加水至酸中。不留神被濺到,用大量水沖洗。目前在在線,主要用于SO清洗及光阻去除H3PO4磷酸PhosphoricAcid磷酸無色無味起泡液體或透亮晶形固體。依溫度,濃度而定。在20℃5075﹪強度為易流淌液體,85﹪為似糖漿,100%1.83442.35213﹪失去Y2H2O,形成焦磷酸。溶于水,乙醇,腐蝕鐵及合金。對皮膚,眼睛有剌激性,不留神被濺到,可用水沖洗。目前磷酸用于SI3N485﹪156℃,SI3N4SIO230:1HCl氯化氫〔鹽酸〕HydrochloricAcid鹽酸。20四川洪芯微科技市面出售的“38%1.19。氯化氫溶解在水中有各種不同的濃度??扇苡谒凭?,苯,不行燃。用途廣泛??捎糜谑称芳庸ぃ饘俚乃嵯磁c清潔,工業(yè)酸化,一般的清洗,試驗試藥。不留神被濺到,用大量水沖洗。目前在線,主要用于RCA清洗Hillocks小凸起金屬濺鍍后為使金屬與硅基(Si-Substrate)有良好的歐姆式接觸需先經融合過程。在融合過程中因鋁與硅的熱膨脹系數不同,(鋁將會膨脹較快),而造成部份的鋁無法向外擴張只得向上膨脹造成小山丘狀的“凸起物”〔Hillock〕HNO3硝酸NitricAcid硝酸透亮,無色或微黃色,發(fā)煙,易吸濕的腐蝕性液體,能腐蝕大部份金屬。其黃色是由于曝光所產生的二氧化氮,為強氧化劑,可與水混合,沸點781.504。對皮膚有腐蝕性,為強氧化劑,與有機物接觸有起火危急。清洗爐管用。Hotelectron熱電子:以加強型NMOS為例,當MOS管的通道長度變短,通道內的橫向電場將增加,這使通道內由于這些電子的能量比其它尚處在在熱平衡狀態(tài)的電子要高,所以稱為熱電子。所以漏極四周的電子便有時機被這些熱電子撞擊而提升至導帶,而產生很多的電子-電洞。HotElectronEffect熱電子效應VLSI的時代,ShortChannelDevice勢在必行,而目前一般Circuit應用上又未打算更改==Ionization〔撞擊游離化〕現象發(fā)生于Drain鄰近區(qū)域。伴隨而生的Electron-Holepairs(電子電洞對),絕大部份經由Drain(Electrons)orSub.(Holes)導流掉。但基于統(tǒng)計觀點,總會有少部份Electrons〔i.e.Hot-Electrons)所具Energy,足以抑制Si-SiO2的BarrierHeight(能障),而射入SiO2,且深〔Trap〕Hot-Electrons射入過程中打斷Si-HInterfaceTrap于Si-SiO2NMOSPerformance的退化(Degradation)現象。HPM〔hydrochloricacidhydrogenperoxidemixture〕HCl+H2O2+DIWater混合液體的簡稱,常用來去除移動金屬離子。HFHydrofluoricAcid氫氟酸,常用來去除氧化層的清洗制程。IC(IntegratedCircuit集成電路集成電路是一九五八年由美國的德卅儀器公司所制造的。它是將一個完整的電子電路處理由于它能將原本需要很多零件的電子電路集中縮小,因此被稱為集成電路。它具備優(yōu)于傳統(tǒng)電子電路的三個特性:體積小、價廉、牢靠。依照其集積化的程度可區(qū)分為小型(SSI)、中型(MSI)、大型(LSI)、超大型(VLSI)集成電路Implant離子植入離子注入:將具有很高能量的雜質離子射入半導體襯底中的摻雜技術,摻雜深度由注入雜質離子的能量和質量打算,摻雜濃度由注入雜質離子的數目(劑量)打算摻雜的均勻性好溫度低:小于600℃可以準確掌握雜質分布可以注入各種各樣的元素橫向擴展比集中要小得多??梢詫衔锇雽w進展摻雜Inter-LayerDielectrics內層介電材料21四川洪芯微科技簡稱ILD,指第一層金屬層與Si底材之間的介電層,我們常用的是BPSG.Impurity雜質純粹的硅是金剛石構造,在室溫下不易導電?!踩鐖D一〕。這時如參加一些B11As75“電洞“或“載子“,加以偏壓后就可輕易導電。參加的東西即稱為雜質。(圖二,圖三)。圖一礦石構造Si Si| |Si—Si—Si|Si圖二電洞Si SiΟ |Si—B11—Si|Si圖三Si Si| |Si—As75—Si|?Si 載子IntrinsicStress內應力材質的缺陷與施加與物體的外力,是兩個構成物體受應力的主要來源,前者就稱為內應(IntrinsicStress),后者則稱為外應力〔ExtrinsicStress〕,IntrinsicStress是薄膜產生龜裂的主要緣由,它又分為拉伸應力〔TensileStress〕和擠壓應力〔CompressiveStress〕兩種。IonImplanter離子植入機IonSource離子源離子植入機中產生所要植入雜質離子的局部,主要由ArcChamber,Filament組成,雜質氣體或固體通入ArcChamber,由Filament產生的電子進展解離而產生離子。IPA異丙醇IsopropylAlcohol的簡稱,在半導體制造中,用來作為清洗溶劑,常用來擦拭機臺操作面板等,也作為SOG等化學液體的溶劑。IsotropicEtching等向性蝕刻在蝕刻反響中,除了縱向反響發(fā)生外﹒橫向反響亦同時發(fā)生(見左圖),此種蝕刻即稱之為等向性蝕刻,一般化學濕蝕刻多發(fā)生此種現象。(Anisotropic)〔見右圖〕Horizontal
Vertical
PhotoResist
PhotoResist22四川洪芯微科技Latchup:閉鎖效應CMOSPMOS的漏極與NMOS圖〔1〕所示的寄生的pnpn二極管。這種pnpn二極管的電流〔I〕對電壓〔V〕的操作曲線則如圖。其中圖中的IH,為使pnpn二極管處于運作〔Acting〕狀態(tài)時所需的最低電流稱之為“引發(fā)電流〔triggeringcurrent〕”。當I≥IH發(fā)生之后,CMOS電“閉鎖〔Latchup〕”。即,假設CMOSCMOS組件里的“pnpn二極管”,有可能處于運作的狀態(tài),而影響到CMOS的正常運作。所以在使用CMOS的設計時,務必留意使這個pnpn二極管隨時處于“閉”的狀態(tài),即I<IH,以防止“閉鎖現象”的發(fā)生。CMOSn〔PMOS〕NMOS彼此間的遠離而不發(fā)生。不過這將使半導體組件在芯片上的集成度下降,所以并不是很好的方法最普遍防閉鎖的方法是“外延硅底材〔EPIsubstrate〕”這種防制方法的原理,是在原本高摻雜的底材上,加上一層稍微摻雜的單晶硅層,已做為CMOS制程的的底材。因此CMOS是直接建筑在低摻雜的EPI層上〔不是以往的底材上〕groundplanEPI〔但要比阱深度厚,則圖中的直立的pnp雙載子寄生電晶體的電流將不易橫向流向寄生的npn電晶體,而流向高摻雜的硅底材〔摻雜濃度高導電性好。因此硅底材接地,寄生pnpnpn的閉鎖現象就可以被抑制了。外延單晶硅層的厚度宜薄,這樣發(fā)生閉鎖的引發(fā)電流將越高,閉鎖將不容易發(fā)生,但考慮到EPI層太薄,底材雜質將會進入EPI層,造成濃度的轉變,故需嚴格掌握以避開EPI太薄或太厚所帶來的問題。Layout布局LayoutICCAD(計算機關心設計),轉換成實際制作IC時,所需要的光罩布局,以便去制作光罩。由于此一布局工作﹒關系到光罩作出后是和原設計者的要求符合,因此必需依據肯定的規(guī)章,好比﹒而布局完成后的圖形便是IC工廠制作時所看到的光罩圖形。LightlyDopedDrain輕摻雜集極簡稱LDD,可以防止熱電子效應(HotElectron/CarrierEffect);方法是承受離子植入法,在原來的MOS的源極和汲極接近通道的地方,再增加一組摻雜程度較原來n型的源極與汲極為低的n型區(qū)。缺點是制程簡單且輕摻雜使S/D串聯(lián)電阻增大,導致組件操作速度降低。LocalOxidation區(qū)域氧化法LocalOxidationofSiliconLOCOS,是FieldOxide一種制作方法,即在有SiN層作為幕罩的狀況下讓芯片進入爐管進展FieldOxide的制作。23四川洪芯微科技LoadLock傳送室LoadLockLoadLock的差異如以下圖ChamberVacuumChamber ChamberVacuumorAtmospheric
Load
LockAtmospheric Casette Casette系統(tǒng)起初門均關閉,其傳送芯片的動作為:傳送芯片→翻開LoadLockA→將芯片放入,關閉,抽真空→翻開ˉOK→翻開,將芯片移至→,LoadLockB→送出芯片→關上′真空→系統(tǒng)恢復起初狀。LotNumber批號批號乃為在線全部材料的“身份證“,keyin批號如同申報流淌戶口,經由SMS系統(tǒng)藉以管制追蹤每批材料的所在站別,并得以查出每批材料的具體相關數據,故為生產過程中的重7:XX年號929394以此類推
XXXX流水序號000010000200003*批號的產生乃于最初投片時由SMS系統(tǒng)自動產生。LPCVD低壓化學氣象沉積法LPCVD的全名是LowPressureChemicalVaporDeposition,即低壓化學氣相沉積。24四川洪芯微科技ICMask光罩;罩幕在微影的階段中,必要的線路或MOS電晶體的局部構造,將被印制在一片玻璃片上,這片印有集成電路圖形的玻璃片稱為光罩〔Mask〕;在離子植入或LOCOS氧化時,上面會有一層氧化層或SiN層作為幕罩〔Mask〕,以降低離子植入時的通道效應或氧化時的阻擋。MFC〔MassFlowController〕簡稱MFC,是直接測量氣體流量的一種裝置,常用在流淌氣體的掌握上。主要是由一個質流感應器,一個旁流管及一個可調整閥構成。Micro,Micrometer,Micron微,微米Micro為10-6, 1Micro=10-61Micrometer=10-6m=1Micron=1μm1μ10-6m。m〔原子大小〕1μ=10,000?約為一萬個原子積存而成的厚度或長度。MobileIonCharge移動性離子電荷一般消滅在熱氧化層中,主要來自鈉及鉀等賤金屬雜質,影響到氧化層的電性;這些雜質可以借由在氧化制程中參加適量的HCl來防范。MOS金屬半導體構成IC的晶體管結缸可分為兩型一雙載子型(bipolar)和MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)。雙載子型IC的運算速度較快但電力消耗較大,制造工程也簡單,并不是VLSI的主流。而MOS型是由電場效應晶體管(FET)集積化而成。先在硅上形成絕緣氧化膜之后,再由它上面的外加電極(金屬或復晶硅)參加電場來掌握某動作,制程上比較簡潔,也較不耗電,最早成為有用化的是P-MOSN-MOS也被承受。一旦進入VLSI的領域之后﹒NMOS的功率消耗還是太大了,于是由P-MOS及N-MOS組合而成(CMOS,ComplementaryMOS)遂成為主流。N2,Nitrogen氮氣4/5是氮氣,氮氣是一安定的惰性氣體,由于取得不難且安定,故Fab內常用以當作Purge(CarrierGas)、及稀釋(Dilute)用途,另外氮氣在零下196℃(77°F)以下即以液態(tài)存在,故常被用做真空冷卻源。NWell N井SiNPadOxideP-sub N-Well在半導體行業(yè)里,一般在P-Sub上植入P以形成N-well,以便為后期形成PMOS.Nanospec一種用于量測膜厚的測量儀器。P/N-TypeSemiconductor P/N型半導體一般金屬由于阻值相當低(10-2Ω-cm以下),因此稱之為良導體,而氧化物等阻值高至105Ω-cm以上,稱之非導體或絕緣體。假設阻值在10-2~10-5Ω-cm之間,則名為半導體。25四川洪芯微科技ICSi(硅)是四價鍵結(共價鍵)的構造,假設摻雜有如砷(As),磷(P)等五價元素,且占據硅原子的地位(SubstitutionalSites),則多出一個電子,可用來導電,使導電性增加,稱之為N型半導體。假設摻雜硼(B)等三價元素,且仍如此連續(xù)的電子填補,稱之為定電洞傳導,亦使硅的導電性增加,稱為P型半導體。因此N型半導體中,其主要常電粒子為帶負電的電子,而在P型半導體中,則為常正電的電洞。在平衡狀況下(室溫)不管N型或P型半導體,其電子均與電洞濃度的乘積值不變。故一方濃度增加,另一方即相對削減。NativeOxide原始氧化層〔一〕〔二〕所示的氧化反響,然后在芯片的外表長出一層二氧化硅層。由于〔二〕式所示的氧化反響涉及到水分子,雖然進展反響的水分子不見得是以液態(tài)的形式存在,但我們習慣以干式氧化DryOxidatio〕來稱呼〔一〕式的反響,而以濕式氧化WetOxidatio〕來表示〔二〕式。由于這兩個反響在室溫下便得以進展,所以硅芯片的外表通常都會由一層厚度約在數個?到20?不等的SiO2SiO2,則稱為“原始氧化層〔NativeOxidation〕”。Si(s) + O2(g) = SiO2(s) (一)Si(s) + 2H2O(g)= SiO2(s) +2H2(g)〕 (二)NeedleValve針閥針狀閥裝在圓錐形閥座上的有細桿的閥,用于準確地調整液體或氣體的流淌。NitricAcid硝酸一種腐蝕性液態(tài)無機酸HNO3,通常由氨的催化氧化或硫酸與硝酸鹽反響制得,主要用作氧化劑(如火箭推動劑),并用于硝化作用以及肥料、炸藥、染料、硝基烷和各種其它有機化合物的制造中。硝酸是透亮,無色或微黃色,發(fā)煙,易吸濕的腐蝕性液體,能腐蝕大部份金屬。其黃色是由于曝光所產生的二氧化氮,為強氧化劑,可與水混合,沸點78℃,比重1.504。對皮膚有腐蝕性,為強氧化劑,與有機物接觸有起火危急。清洗爐管用。NSG NondopedSilicateGlass無滲入雜質硅酸鹽玻璃NSG為半導體集成電路中的絕緣層材料,通常以化學氣相沉積的方式生成,具有良好的均勻掩蓋特性以及良好的絕緣性質。有助于后續(xù)平坦化制程薄膜的生成。Nozzle噴嘴管嘴,噴嘴管子等對象的尾端的帶有開口的突起局部,用于掌握和引導水流。OCAPOCAP是OutofControlActionPlan的縮寫,中文稱為制程特別處理程序更具體的說,OCAP乃是由一連串的問題及行動指示所組成,以流程圖的方式來指示我們,當制程違反管制規(guī)章時,應實行的步驟及措施。OCAP是由制造部、制程、設備一同來制定及檢討。OCAP須不斷的修訂,以符合生產線實際的需要。OhmicContact歐姆式接觸件操作時,大局部的電壓降在于活動區(qū)(Activeregion)而不在接觸面。欲形成好的歐姆接觸,有二個先決條件:(BarrierHeight)半導體有高濃度的雜質摻入(N≧1012cm-3)前者可使界面電流中熱激發(fā)局部(ThermionicEmission)增加;后者則使界面空乏區(qū)變窄,電子26四川洪芯微科技有更多的時機直接穿透(Tunneling)Rc阻值降低。假設半導體不是硅晶,而是其它能量間隙(EnergyCap)較大的半導體(如GaAs),則較難形成歐姆接觸,必需于半導體外表摻雜高濃度雜質,形成Metal--norMetal-p+-p等構造。OI(OperationInstruction)操作指南它是我們在操作機臺,維護機臺等操作狀況時的操作手冊,作指南才會保證安全,保證工作的順當進展。OilpumpOilpump構造:Oiltemperaturecontroller有很長的lifetimeOilpump中oil的品質對pump有很大影響,油品好,pump抽氣力量強,使用時間長Oil的作用:潤滑、降溫順密封。ONO〔OxideNitrideOxide氧化層-氮化層-氧化層〕半導體組件,常以ONO三層構造做為介電質(類似電容器),以儲存電荷,使得數據得以在此處存取。在此氧化層-氮化層-中,則可阻擋缺陷(pinhole)的延展,故此三層構造可互補所缺。Oxygen氧氣-183℃液化成淺藍色的液體,在-218℃固化。在海平20%體積的氧,溶于水和乙醇,不行燃,可以助燃。在電漿光阻去除中,O2主要用來去除光阻用。在電漿干蝕刻中,O混入CF氣體中,可增加CF氣體的蝕刻速度。2, 4 4目前O2氣主要用途在于電漿光阻去除。利用O2在電漿中產生氧的自由基(RADICAL),與光阻中的有機物反響產生CO2和H2O氣體蒸發(fā),到達去除光阻的效果。Outgassing出氣主要是指剩余的溶劑或水氣,來源于未經完全固化的光阻、SOG或其他物質。以下圖是離子植入時因離子轟擊硅片外表的光阻而發(fā)生的出氣現象。Oxidation氧化物質原子失去電子的化學反響,也就是物質與氧化合的過程。脫氫,尤指在氧或其它氧化劑作用時脫氫通過增加電負性的比例來轉變一種化合物半導體中熱氧化(Oxidation):在爐管中通入O2(或H2O)與Si反響形成二氧化硅(SiO2)氧化層OxidationFurnace氧化爐氧化爐是芯片制造的根底,其主要功用就是對硅片進展氧化制程,生成所需的二氧化硅層。集中爐是集成電路生產工藝中用來對半導體進展摻雜,即在高溫條件下將摻雜材料集中入27四川洪芯微科技OxideTrappedCharge氧化層阻陷電荷Qot,這類電荷沒有特定的分布位置,主要是由于芯片過程中的其它制程,如離子植入、電漿蝕刻以及物理氣相沉積所引起的電子及電洞,被氧化層內的雜質或未飽和鍵所撲捉而陷入所造成的。所以帶正電或負電則不肯定。P磷1516個中子所組成。離子植入的磷離子,是由氣體PH3,經燈絲加熱分解得到的P+離子,借著Extraction抽出氣源室經加速管加速后﹒布植在芯片上。是一種N-type離子,用做磷植入,S/D植入PWell P井P-Well N-WellP-sub在半導體行業(yè)里,一般在P-Sub上植入B以形成P-well,以便為后期形成NMOS.PadOxide墊氧化層在制程中主要是起到緩沖層,一般做為SIN的墊底以抵消SIN的應力,并且阻擋光阻污染Si芯片外表。其制程條件為:2 溫度:950℃~1100℃; 氣體:O或O+TDCE(含氯的碳氫化合物2 2壓力:接近1ATM; SiO厚度:100?~500?2ParticleContamination塵粒污染“塵粒污染”:由于芯片制造過程甚為漫長,經過的機器、人為操作處理甚為繁雜,但因機器、人為均或多或少會產生一些塵粒Particle,這些塵粒一旦沾附到芯片上,即會造成污染影響,而損害到產品品質與良率,此即“塵粒污染”。我們在操作過程中,應時時防著各項塵粒污染來源。Passivation保護層ICDevicea﹒PSG當護層(PContent2-4%),b.少局部以PECVD沉積的氮化硅為之。因與大氣接觸,故著重在Corrosion(鋁腐蝕)、Crack〔龜裂、PinHole(針孔)的防冶。MetalMetal被刮傷。PECVD電漿CVDPECVD英文全名為PlasmaEnhancementCVDCVD能或電漿。以電漿催化的CVD稱做PECVD。PECVD的好處是反響速率快、較低的基板溫度及StepCoverage;缺點是產生較大的應力,現Feb內僅利用PECVD做氮化硅護層。28四川洪芯微科技PH3,Phosphine氫化磷一種半導體工業(yè)用氣體。經燈絲加熱供給能量后,可分解成: P”,PH+,PH
2+。(H+)2通常P+最大??捎少|諳諳場分析出來,做N-type的離子植入用。PhosphoricAcid磷酸一種糖漿狀或潮解性結晶狀三元酸H3PO4,用五氧化二磷水化或通過用硫酸瀝取法分解磷酸鹽(如磷酸鹽礦)得到,主要用于制造肥料和其它磷酸鹽,用于金屬防銹、糖的精制和軟飲料的調味劑.2050及75﹪強度為易流淌液體,85﹪為似糖漿,100%酸為晶體。比重1.834,熔點42.35℃。在213﹪失去Y2H2O,形成焦磷酸。溶于水,乙醇,腐蝕鐵SI3N
的去除,4濃度是85﹪,沸點156℃,SI3N4與SIO
的蝕刻比約為30:12PhotoResist光阻“光阻“為有機材料,系利用光線照耀,使有機物質進展光化學反響而產生分子構造變化,再使用溶劑使的顯像。目前一般商用光阻主要含二部份(1)高分子樹脂(2)光活性物質,依工作原理不同可分為正,負型二類:正型:光活性物質為DIAZOQUINOUESubstrate
AlMetal
SiNxPIXApplyPIX,SoftbakeUVExposePIXDevelopPIXCurePIX照光后產生酸,反有利于堿液溶解,因此可區(qū)分曝光區(qū)與非曝光區(qū)。負型:光活性物質為Diazlde類,照后生成極擔憂定的雙電子自由基,能與高分子樹脂鍵結,而增加分子量,選擇適當溶劑便可區(qū)分分子量不同的曝光區(qū)與非曝光區(qū)。PVD(PhysicalVaporDeposition)物理氣相沉積所謂的物理氣相沉積〔PhysicalVaporDeposition〕,通常簡稱為〔PVD〕,就是以物理現象的方式,來進展薄膜沉積的一種技術。在半導體制程的進展上,主要的PVD技術有蒸鍍〔Evaporation〕以及濺鍍〔Sputter〕等兩種。前者是借著對被蒸鍍物體加熱,利用被蒸鍍物在高溫〔接近其熔點〕時所具備的飽和蒸氣壓,來進展薄膜的沉積的;而后者,則是利用電漿所產生的離子,借著粒子對被濺鍍物體電極〔Electrode〕的轟擊〔Bombardment〕,使電29四川洪芯微科技漿的氣相〔VaporPhase〕內具有被鍍物的離子〔如原子〕,然后依薄膜的沉積機構,來進展沉積。PID〔Proportional,Integral,Derivation〕PID是一種掌握方式。是比例,積分,微分的縮寫PilotWafer試作芯片PilotWafer為試作芯片,并非生產芯片(PrimeWafer)。在操作機器前,為了確定機器是否PilotWafer,由于PilotWaferPilotWafer時,所抱持的態(tài)度必需和處理PrimeWafer一樣慎重。PinHole針孔在光阻制程所謂的針孔,就是在光阻掩蓋時,光阻薄膜無法完全蓋住芯片外表,而留有細小如針孔般的缺陷,在蝕刻制程時,很可能就被蝕刻穿透,而致芯片的報廢。在以往使用負光阻制程時,由于負光阻黏稠性較大,掩蓋較薄,因此,簡潔消滅針孔,故有些層次(如Contact),必需掩蓋兩次,才能避開針孔的發(fā)生。目前制程大多使用正光阻,掩蓋較原,已無針孔的問題存在,QC亦不做針孔測試。PiranhaClean過氧硫酸清洗過氧硫酸(PeroxymonosulfuricAcid)CARO”sacid,其主要由硫酸加雙氧水反響生成,反響式如下:H2SO4+H2O2<=>H2SO5+H2OH2SO5CO2+H2O,因此在IC制程中常用來去除剩余的光阻,另外對金屬污染及微塵污染也有相當好的清洗效果。Piranha原意為食人魚,在這里則是用來形容過氧硫酸與光阻的間的猛烈反響。Planarization平坦化平坦化就是把Wafer外表起伏的的介電層外觀,加以平坦的一種半導體制程技術。為什么要進展平坦化?影響黃光制程的準確度和區(qū)分率;影響金屬沉積的均勻性;影響金屬的Etching常見平坦化方法:BPSG:利用高溫熱回流〔Flow和Reflow〕原理,用于金屬層前的平坦化。SOG:即SPiN-ONGLASS,利用旋轉涂布的原理,到達局部平坦化,常用于0.35um以上制程的金屬層間的平坦化。CMP:即ChemicalMechanicPolishing,利用化學機械研磨原理,到達全面平坦化,常用于0.35um以下制程。Plasma等離子體又稱電漿,是一種患病局部別子化的氣體。藉著在兩個相對應的金屬電極板上施以電壓,假設電極板間的氣體分子濃度在某一特定區(qū)間,電極板外表因離子轟擊所產生的二次電子,在電場的作用下,獲得足夠能量,而與電極板間的氣體分子因撞擊而進展解離、離子化、PlasmaEtching電漿蝕刻在干蝕刻(DryEtch)技術中,一般多承受電漿蝕刻(PlasmaEtching)與活性離子蝕刻(ReactiveIonEtching),通常電漿蝕刻使用較高的壓力(200mT)及較小的RF功率,當芯片浸在電30四川洪芯微科技漿之中,曝露在電漿的表層原子or分子與電漿中的活性原子接觸并發(fā)生反響而形成氣態(tài)生成物而離開晶面造成蝕刻,此類蝕刻即稱之為電漿蝕刻。所謂電漿(Plasma)即為氣體分子在一電場中被游離成離子(正、負電荷)、電子、及中性基(Radical)等,在純化學反響中,吾人取中性基為蝕刻因子,在R.I.E時,取活性離子作為蝕刻因子。PM(PreventiveMaintenance)定期保養(yǎng)設備正常運轉期間停機,實施定期(每天、每周、每月或每季等)的設備保養(yǎng)。例如:檢修,上油,潤滑,更換消耗材等。有良好的PM才能發(fā)揮高的設備運轉效率,發(fā)揮設備最高的使用率。POCl3三氯氧化磷一種用做N+集中用的化合物。通常以N2為“載氣“(CarrierGas),帶著POCl3和O2(氧氣)反響:4POCl3+3O2→2P2O5+6Cl25P2O5+5Si →4P+5SiO2在反響過程中,磷沉淀于硅外表,同時硅外表亦形成氧化層。Poly-Crystalline多晶體假設某純物
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