电子科大微电子工艺复习提纲教材课件.ppt

1、硅片准备、硅片制造、硅片测试和拣选、装配和封装、终测。是经过硅提纯、拉单晶、切片、磨片、抛光等工序制备成IC制造所需硅片的过程。是经过各种清洗、成膜、光刻、刻蚀和掺杂等一系列复杂的单项工艺制作成芯片的过程。：晶圆片中每个芯片经过探针测试，功能和电参数不合格的打点标记以区分合格芯片。：晶圆片经过划片，拣选出的合格IC芯片被焊接到IC管壳中，再经内引线键合、封盖形成成品电路。：成品电路的功能和性能测试答：关键尺寸常称为最小特征尺寸，它是衡量工艺难度的标志，代表集成电路的工艺水平。IC 的集成度将每隔一年翻一番。1975年被修改为：IC 的集成度将每一年半(18个月)翻一番。摩尔定律预测硅片的加工能

2、力不断提高。这个定律基本正确。a.杂质表面浓度由该种杂质在扩散温度下的固溶度所决定。当扩散温度不变时，表面杂质浓度维持不变b.扩散时间越长，扩散温度越高，则扩散进入硅片内的杂质总量就越多c.扩散时间越长，扩散温度越高，杂质扩散得越深a.在整个扩散过程中，杂质总量 QT 保持不变b.扩散时间越长，扩散温度越高，则杂质扩散得越深，表面浓度越低c.表面杂质浓度可控n学习内容：学习内容：1.离子注入概念及目的。2.离子注入工艺原理、参数及注入浓度分布。3.离子注入效应。4.离子注入设备。5.离子注入的应用。n学习要求：学习要求：1.掌握离子注入的概念及目的，与扩散工艺相比较离子注入的优缺点。2.理解离

3、子注入参数，注入剂量、注入能量、平均投影射程、平均标准偏差。3.了解离子注入的沟道效应和注入损伤、高温退火。4.了解离子注入机系统的组成结构。5.了解离子注入在集成电路中的应用。n1.什么叫光刻？答：光刻是把掩膜版上的电路图形超精确地转移到涂覆在硅片上的光刻胶膜上，为后续刻蚀或离子注入提供掩蔽膜，以完成图形的最终转移的工艺过程。光刻是集成电路制造的关键工艺，光刻是产生关键尺寸的工序。n2.定义分辨率答：分辨率是将硅片上两个相邻的关键尺寸图形区分开的能力。分辨率是光刻中一个重要的性能指标。n3.什么是套准精度？它对掩模版的套准容差有什么作用？答：套准精度是掩膜版上的图形与硅片上的图形的对准程度。

4、按照光刻的要求版上的图形与片上图形要精确对准。套准精度也是光刻中一个重要的性能指标。套准容差描述要形成的图形层和前层的最大相对位移。提高套准精度能减小光刻版的套准容差。n4.列出光刻的八个步骤，并对每一步骤做出简要解释。答：1）气相成底膜，增加光刻胶与硅片的粘附性。掩膜版上的图形与硅片上的图形的对准程度。n学习内容：学习内容：1.金属化的概念及目的。2.集成电路对金属薄膜的要求。3.先进的金属化技术。4.金属薄膜淀积的方法，蒸发和溅射的工艺原理。n学习要求：学习要求：1.了解金属化概念和技术术语，以及集成电路对金属膜的要求。2.了解铝和铜的优缺点，了解大马士革工艺铜金属布线工艺。3.掌握阻挡层

5、金属的作用，常用的阻挡层金属。4.掌握硅化物的作用，常用的硅化物，及自对准金属硅化物的形成。5.了解电子束蒸发过程及电子束蒸发的优缺点。6.了解溅射过程及溅射的优缺点，影响溅射率的因素。1）有很好的阻挡扩散特性 2）低电阻率具有很低的欧姆接触电阻 3）与半导体和金属的粘附性好，接触良好 4）抗电迁徙 5）膜很薄且高温下稳定性好 6）抗腐蚀和氧化1）TiTiN；2）TaTaN（主要用于铜布线）n9.定义硅化物，并解释难熔金属硅化物在硅片制造中重要的原因。答：硅化物是在高温下难熔金属（通常是钛Ti、钴Co）与硅反应形成的金属化合物（如TiSi2、CoSi2）硅化物在硅片制造中非常重要，是因为它减小

6、了源漏和栅区的接触电阻，提高了芯片性能。n10.什么是自对准硅化物工艺，工艺过程以及优势。答：自对准硅化物工艺提供稳定的金属半导体接触结构、减小源和漏区接触电阻以及栅极和源极以及漏极的寄生交叠电容的工艺。工艺过程：利用反刻工艺形成侧墙金属（如Ti）PVD淀积低温RTP氨水和双氧水混合液湿法化学腐蚀高温RTP。主要优点在于避免光刻的对准误差。平滑：台阶角度圆滑和侧壁倾斜，台阶高度未减。2）部分平坦化：平滑且台阶高度局部减小。3）局部平坦化：完全填充较小缝隙或局部区域，相对于平整区域的总台阶高度未显著减小4）全局平坦化：局部平坦化且整个Si片表面总台阶高 度显著减小。1）平坦化：能获得全局平坦化，

7、2）平坦化不同的材料：各种各样的硅片表面都能平坦化。3）平坦化多层材料表面：在同一次抛光中能平坦化多层材料。4）减小严重表面起伏：在设计中可以采用严格的设计规则，可采用更多层金属互连。5）制作金属图形的另一种方法：采用大马士革工艺 6）改善金属台阶覆盖：由于减小了表面起伏，从而改善金属台阶覆盖。7）增加IC可靠性：能提高亚微米器件和电路的速度及可靠性。8）减少缺陷：通过减薄CMP能去除表面缺陷。9）不使用危险气体：不使用干法刻蚀中的危险气体。n学习内容：学习内容：1.集成电路制造基本工艺流程。2.基本的46m 双极集成电路工艺技术。3.先进的0.18m CMOS集成电路工艺技术。n学习要求：学习要求：1.理解工艺集成的概念，集成电路制造基本工艺流程。2.掌握基本的46m 双极集成电路工艺技术，并掌握外延及n+埋层的作用。3.掌握现代先进的0.18m CMOS集成电路工艺技术，以及倒掺杂阱技术、浅槽隔离STI技术、轻掺杂漏LDD工艺、侧墙工艺、接触形成工艺。