IC平面工艺 核心:在半导体材料表面生长一层氧化层,再 采用光刻在SO2层上刻出窗口,利用SO2对杂 质的掩蔽特性,实现Si中的选择性掺杂,形成所 需元器件;然后利用金属互连技术将所有元器 件按照要求连接,实现完成功能的集成电路; 隔离和互连是当今工艺技术的两大难题; 发展趋势:实现低温(或高温快速化)处理、 平面化加工、干法、低损伤刻蚀,及低缺陷密 度(提高成品率)的控制。 zhang@fudan.edu.cn复旦大学张荣君
rjzhang@fudan.edu.cn 复旦大学 张荣君 IC平面工艺 • 核心：在半导体材料表面生长一层氧化层，再 采用光刻在SiO2层上刻出窗口，利用SiO2对杂 质的掩蔽特性，实现Si中的选择性掺杂，形成所 需元器件；然后利用金属互连技术将所有元器 件按照要求连接，实现完成功能的集成电路； • 隔离和互连是当今工艺技术的两大难题； • 发展趋势：实现低温（或高温快速化）处理、 平面化加工、干法、低损伤刻蚀，及低缺陷密 度（提高成品率）的控制
IC制造厂典型的硅片流程模型 娃片制造(前端) 硅片起始 无图形的硅片且 薄膜 抛光 完成的硅片 扩散 光刻 刻蚀 测试拣选 注入 6个独立的生产区:扩散、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入和抛光 zhang@fudan.edu.cn复旦大学张荣君
rjzhang@fudan.edu.cn 复旦大学 张荣君 IC制造厂典型的硅片流程模型 6个独立的生产区：扩散、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入和抛光
扩散区:扩散区的主要设备是高温扩散 炉和湿法清洗设备;完成的工艺流程包 括:氧化、扩散和退火等; 光刻区(黄光区):主要设备是涂胶显影 设备,完成涂胶、甩胶、烘干、曝光和 显影工艺; 刻蚀区:主要设备是等离子体刻蚀机、 等离子体去胶机和湿法清洗设备,完成 刻蚀工艺,在硅片上没有被光刻胶保护 的区域刻出图形。 zhang@fudan.edu.cn复旦大学张荣君
rjzhang@fudan.edu.cn 复旦大学 张荣君 扩散区：扩散区的主要设备是高温扩散 炉和湿法清洗设备；完成的工艺流程包 括：氧化、扩散和退火等； 光刻区(黄光区)：主要设备是涂胶/显影 设备，完成涂胶、甩胶、烘干、曝光和 显影工艺； 刻蚀区：主要设备是等离子体刻蚀机、 等离子体去胶机和湿法清洗设备，完成 刻蚀工艺，在硅片上没有被光刻胶保护 的区域刻出图形
离子注入区:离子注入机和去胶机和湿 法清洗等设备;完成离子注入工艺。 薄膜生长区:主要设备是CVD、PVD SOG系统、RTP系统以及湿法清洗设 备;完成介质和金属层的淀积 抛光区:主要设备是CMP和清洗设备和 测量工具;完成硅片表面平坦化工艺。 zhang@fudan.edu.cn复旦大学张荣君
rjzhang@fudan.edu.cn 复旦大学 张荣君 离子注入区：离子注入机和去胶机和湿 法清洗等设备；完成离子注入工艺。 薄膜生长区：主要设备是CVD、PVD、 SOG系统、RTP系统以及湿法清洗设 备；完成介质和金属层的淀积。 抛光区：主要设备是CMP和清洗设备和 测量工具；完成硅片表面平坦化工艺
薄膜制备工艺 zhang@fudan.edu.cn复旦大学张荣君
rjzhang@fudan.edu.cn 复旦大学 张荣君 一、薄膜制备工艺