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深圳晶圓公司概况-晶圆提供商-晶圆制造过程及工艺-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2019-05-27 

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深圳晶圓

深圳晶圓公司

深圳晶圓公司,深圳市可易亚半导体科技有限公司.是一家专业从事中、大、功率場效應管(MOSFET)、快速恢复二极管、三端穩壓管开发设计,集研发、生产和销售为一体的国家高新技术企业。


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深圳晶圓-晶圆制造过程及工艺

(一)制造過程

二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%。晶圆制造厂再将此多晶硅熔解,再于溶液内掺入一小粒的硅晶体晶种,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一颗小晶粒在融熔态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。 硅晶棒再经过研磨,抛光,切片后,即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。


簡單的說,單晶矽圓片由普通矽砂拉制提煉,經過溶解、提純、蒸餾一系列措施制成單晶矽棒,單晶矽棒經過抛光、切片之後,就成爲了晶圓。


晶圓經多次光罩處理,其中每一次的步驟包括感光劑途布、曝光、顯影、腐蝕、滲透或蒸著等等,制成具有多層線路與元件的IC晶圓,再交由後段的測試、切割、封裝廠,以制成實體的集成電路成品。


(二)制造工藝

晶圓制造工藝

表面清洗

晶圓表面附著一層大約2um的Al2O3和甘油混合液保護之,在制作前必須進行化學刻蝕和表面清洗。


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1、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 à SiO2(固)和湿法氧化Si(固)+2H2O à SiO2(固)+2H2。干法氧化通常用来形成,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。


2、熱CVD(HotCVD)/(thermalCVD)

此方法生産性高,梯狀敷層性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦産生反應,及氣體可到達表面而附著薄膜)等,故用途極廣。膜生成原理,例如由揮發性金屬鹵化物(MX)及金屬有機化合物(MR)等在高溫中氣相化學反應(熱分解,氫還原、氧化、替換反應等)在基板上形成氮化物、氧化物、碳化物、矽化物、硼化物、高熔點金屬、金屬、半導體等薄膜方法。


3、熱處理

在塗敷光刻膠之前,將洗淨的基片表面塗上附著性增強劑或將基片放在惰性氣體中進行熱處理。這樣處理是爲了增加光刻膠與基片間的粘附能力,防止顯影時光刻膠圖形的脫落以及防止濕法腐蝕時産生側面腐蝕(sideetching)。光刻膠的塗敷是用轉速和旋轉時間可自由設定的甩膠機來進行的。


4、去除氮化矽

此處用幹法氧化法將氮化矽去除


5、離子注入

离子布植将硼离子(B+3) 透过SiO2 膜注入衬底,形成P型阱离子注入法是利用电场加速杂质离子,将其注入硅衬底中的方法。离子注入法的特点是可以精密地控制扩散法难以得到的低浓度杂质分布。


6、退火處理

去除光刻胶放高温炉中进行退火处理 以消除晶圆中晶格缺陷和内应力,以恢复晶格的完整性。使植入的掺杂原子扩散到替代位置,产生电特性。


7、去除氮化矽層

用热磷酸去除氮化硅层,掺杂磷(P+5) 离子,形成N 型阱,并使原先的SiO2 膜厚度增加,达到阻止下一步中n 型杂质注入P 型阱中。


8、去除SIO2層

退火处理,然后用HF 去除SiO2 层。


9、幹法氧化法

干法氧化法生成一层SiO2 层,然后LPCVD 沉积一层氮化硅。此时P 阱的表面因SiO2 层的生长与刻蚀已低于N 阱的表面水平面。这里的SiO2 层和氮化硅的作用与前面一样。接下来的步骤是为了隔离区和栅极与晶面之间的


10、隔離層。

光刻技術和離子刻蝕技術,利用光刻技術和離子刻蝕技術,保留下栅隔离层上面的氮化硅层。


11、濕法氧化

生长未有氮化硅保护的SiO2 层,形成PN 之间的隔离区。


12、生成SIO2薄膜

热磷酸去除氮化硅,然后用HF 溶液去除栅隔离层位置的SiO2 ,并重新生成品质更好的SiO2 薄膜, 作为栅极氧化层。


13、氧化

LPCVD 沉积多晶硅层,然后涂敷光阻进行光刻,以及等离子蚀刻技术,栅极结构,并氧化生成SiO2 保护层。


14、形成源漏極

表面涂敷光阻,去除P 阱区的光阻,注入砷(As) 离子,形成NMOS 的源漏极。用同样的方法,在N 阱区,注入B 离子形成PMOS 的源漏极。


15、沈積

利用PECVD 沉积一层无掺杂氧化层,保护元件,并进行退火处理。


16、沈積摻雜硼磷的氧化層

含有硼磷杂质的SiO2 层,有较低的熔点,硼磷氧化层(BPSG) 加热到800 oC 时会软化并有流动特性,可使晶圆表面初级平坦化。


17、深處理

溅镀第一层金属利用光刻技术留出金属接触洞,溅镀钛+ 氮化钛+ 铝+ 氮化钛等多层金属膜。离子刻蚀出布线结构,并用PECVD 在上面沉积一层SiO2 介电质。并用SOG (spin on glass) 使表面平坦,加热去除SOG 中的溶剂。然后再沉积一层介电质,为沉积第二层金属作准备。


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