
1. 半导体工艺流程的起始点是从供应商那里获得的晶圆,其尺寸通常为100mm(8寸)或150mm(12寸),作为制造半导体器件的衬底。
2. 半导体工艺的核心流程包括阱(well)和反型层的制作。通过离子注入技术,阱被注入P型或N型元素,以形成所需的阱结构。后续的离子注入步骤用于控制沟道电流和阀值电压,进而形成反型层。这一步骤中涉及的关键参数包括注入能量、角度和浓度。
3. 氧化物的制作是工艺流程的下一步。利用化学气相沉积(CVD)技术,在衬底上生成一层薄薄的氧化物。这一步骤对阀值电压和沟道电流有重要影响。氧化物的生成过程是在高温炉管中,在通氧气的条件下,通过化学反应生成氧化物。
4. 接下来是形成栅端Poly。在氧化物层上沉积一层多晶硅,并通过化学气相沉淀(CVD)技术生成。这一步骤是为了形成栅极。多晶硅的生成是在真空环境中通过化学反应完成的。
5. 曝光和刻蚀是工艺流程中的第四步。利用光阻技术和光掩模,通过特定波长的光线照射来形成“水龙头”结构。之后,使用定向刻蚀技术去除多余的Poly和氧化物,从而保留所需的结构。
6. 源端和漏端的形成是第五步。通过离子植入相同类型的元素在所需区域,形成N型源/漏端。该过程利用光阻开口来控制植入位置。
7. 制作VIA(导通孔)是工艺流程的第六步。首先在MOS上覆盖一层氧化物,然后在氧化物上刻蚀出洞,用于后续金属层的布线。通过物理气相沉积(PVD)填充VIA洞,并使用化学机械研磨(CMP)技术去除多余的金属。
8. 金属层的制作是工艺流程的第七步。利用PVD方法沉积金属层,并通过曝光和刻蚀形成所需的结构。这一步骤会重复进行,直到满足电路设计的需求。
9. 完成这些步骤后,半导体器件的布线和功能得以实现,最终形成芯片结构。这一流程涵盖了曝光、刻蚀、离子植入、炉管、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、化学机械研磨(CMP)等关键工艺,构成了半导体制造的核心。
以上是对半导体工艺流程的基本框架的概述,从晶圆处理到芯片制造的各个环节,体现了半导体产业的复杂性和精密性。