IC工艺流程简介样本.docx

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晶体的生长
晶体切片成 wafer
晶圆制作
功能设计à模块设计à电路设计à版图设计à制作光罩
工艺流程
表面清洗
晶圆表面附着一层大约 2um的 Al2O3 和甘油混合液保护之 , 在制作前必须进行化
学刻蚀和表面清洗。
初次氧化
有热氧化法生成 SiO2 缓冲层 , 用来减小后续中 Si3N4 对晶圆的应力氧化技术
干法氧化 Si( 固 ) + O2 àSiO2( 固)
湿法氧化 Si( 固 ) +2H2O àSiO2( 固 ) + 2H2
干法氧化一般见来形成 , 栅极二氧化硅膜 , 要求薄 , 界面能级和固定电荷密度低的薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。 湿法氧化一般见来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。 当 SiO2 膜较薄时 , 膜厚与时间成正比。 SiO2 膜变厚时 , 膜厚与时间的平方根成正比。 因而 , 要形成较 厚的 SiO2 膜, 需要较长的氧化时
间。SiO2 膜形成的速度取决于经扩散穿过 SiO2 膜到达硅表面的 O2及 OH基等氧
化剂的数量的多少。湿法氧化时 ,
因在于 OH基在 SiO2 膜中的扩散系数比
O2的
大。氧化反应 , Si
表面向深层移动 , 距离为 SiO2 膜厚的 倍。因此 ,
不同
厚度的 SiO2 膜,
去除后的 Si 表面的深度也不同。 SiO2 膜为透明 , 经过光干涉
来估计膜的厚度。 这种干涉色的周期约为 200nm, 如果预告知道是几次干涉 ,
就
能正确估计。对其它的透明薄膜 ,
如知道其折射率 , 也可用公式计算出
(d SiO2) / (d ox) = (n ox) / (n SiO2)
。 SiO2 膜很薄时 , 看不到干涉色 ,
但
可利用 Si 的疏水性和 SiO2 的亲水性来判断 SiO2 膜是否存在。也可用干涉膜计
或椭圆仪等测出。
SiO2 和 Si 界面能级密度和固定电荷密度可由 MOS二极管的电容特性求得。 (100)
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面的 Si 的界面能级密度最低 , 约为 10E+10 -- 10E+11/cm –2 .e V -1 数量级。
面时 , 氧化膜中固定电荷较多 , 固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因素。
3) CVD(Chemical Vapor deposition) 法沉积一层 Si3N4(Hot CVD 或 LPCVD)。
1 常压 CVD (Normal Pressure CVD)
NPCVD为最简单的 CVD法, 使用于各种领域中。其一般装置是由 (1) 输送反应气体至反应炉的载气体精密装置 ; (2) 使反应气体原料气化的反应气体气化室 ; (3) 反应炉 ; (4) 反应后的气体回收装置等所构成。其中中心部分为反应炉 , 炉的形式可分为四个种类 , 这些装置中重点为如何将反应气体均匀送入 , 故需在反应气体的流动与基板位