IC制造过程简单介绍.ppt

定義 半導體是指在矽(四價)中添加三價或五價元素形成的電子元件，它不同於導體、非導體的電路特性，其導電有方向性，使得半導體可用來製造邏輯線路，而使電路有處理資訊的功能 半導體產品可分為積體電路(IC)、分離式元件、光電半導體等三種。　 簡介 IC（Integrated Circuit,積體電路），又被稱為是「資訊產業之母」是資訊產品最基本、也是最重要的元件。 IC 是將電晶體、二極體、電阻器及電容器等電路元件，聚集在矽晶片上，形成完整的邏輯電路，以達成控制、計算或記憶等功能。 半導體材料 元素半導體(element semiconductor)如矽(Si)、鍺(Ge)所形成的半導體 化合物半導體(compound semiconductor)如砷化嫁(GaAs)、磷化銦(InP)所形成的半導體 IC的分類 IC 族群簡單分為 記憶體 IC、微元件 IC 、邏 輯 IC、類 比 IC IC使用的趨向分為 消耗性的IC:指一般用在家庭即與日常生活有關的電器用品 工業性的IC :講求功能外，還要可靠性及標準化，即希望每家工廠所做的積體電路，能互相替用。 記憶體IC 揮發性關掉電流後資料會消失的記憶體，稱為揮發性記憶體，如 DRAM、SRAM。 非揮發性 關掉電流後資料仍可保存的，叫做非揮發性記憶體。如ROM、Flash。 微元件 IC MPU(微處理器)指微電子計算機中的運算元件 MCU(微控制器)電腦中主機與界面中的控制系統 DSP (數位訊號處理器)將類比訊號轉為數位訊號，通常用於語音及通訊系統。 邏 輯 IC 標準邏輯IC依標準化規格且大量生產稱之 特殊應用IC依特定用途而設計特殊規格的邏輯IC 類 比 IC 線性IC 線性和數位混合IC 具低複雜性、應用面積大、整合性低、流通性高是此類產品的特色，通常用來作為語言及音樂IC、電源管理與處理的元件。 IC產業 與IC的製造有直接關係的工業包括晶圓製造業、IC製造業、IC封裝業 輔助IC製造的工業包括IC設計、光罩製造、IC測試、化學品、導線架工業 提供IC製造支援的產業包括設備、儀器、電腦輔助設計工具工業...等。 製程 晶圓(Wafer) 沉積(Depostion) 化學氣相沉積技術(CVD) 物理氣相沉積技術(PVD) 化學氣相沉積 一種利用化學反應方式,將反應物(氣體)生成固態產物,並沉積在晶片表面的薄膜沉積技術 如生成： 導體: W(鎢), Poli-Si(多晶矽) 半導體: Epitaxy(單晶矽) 絕緣體(介電材質):SiO2,Si3N4,PSG(磷矽玻璃) BPSG(硼磷矽玻璃) 化學氣相沉積 優點 可以沉積組成精確的材料 具備較佳的階梯覆蓋能力 物理氣相沈積(Physical Vapor Deposition) 物質(金屬或其化合物)經過物理氣相之轉換，重 新沉積被覆於其他物質之表面上，如金、白金 、鋁、銅、矽銅、鈦、鎢等之鍍著? 製程程序 透過物理變化，將被沉積之材料(固態或液態源)轉換成蒸氣相 蒸氣相凝結在被覆物上形成薄膜 PVD 製程 蒸鍍(Evaporation) 以熱將蒸鍍源加熱，使蒸發成蒸氣，到被鍍物 上沈積。 濺鍍(Sputtering) 利用電漿所產生的離子，藉著離子對被覆材料電極的轟擊，使電漿內具有被覆材料的原子，再進行薄膜沉積反應。 蒸鍍(Evaporation) 特性:  不易控制蒸發速率,尤其是合金或化合物 階梯覆蓋能力差 坩堝材質亦被蒸發耗損 濺鍍(Sputtering) 利用電漿所產生的離子，藉著離子對被覆材料電極的轟擊，使電漿內具有被覆材料的原子，再進行薄膜沉積反應。 微影(Photolithography) 原理：在晶片表面上覆上一層感光材料，來自光源的平行光透過光罩的圖形，使得晶片表面的感光材料進行選擇性的感光。 ? 感光材料：正片－經過顯影(Development)，材料所獲得的圖案與光罩上相同稱為正片。負片－如果彼此成互補的關係稱負片 微影製程的差別 蝕刻(Etching) 利用光組為罩幕(mask)，以便對光組底下的薄膜或是基材進行選擇性的蝕刻。 蝕刻方法： 濕式蝕刻(Wet etching) 乾式蝕刻(Dry etching) 濕式蝕刻製程 乾式蝕刻製程 利用輝光放電的方式，產生包含離子、電子、帶電粒子，以及具有高化學活性的中性原子及自由基之電漿來進行薄膜移除的蝕刻技術 特性 可以進行非等向性蝕刻，即選擇特定的方向進行蝕刻低選擇性，即不但在被蝕刻薄膜上進行，也可在光阻及裸露出的薄膜進行 摻質(Dopant) 主要製作n型與p型半導