2021年芯片制作工艺流程.doc

芯片制作工艺步骤
工艺步骤
1) 表面清洗
晶圆表面附着一层大约2umAl2O3和甘油混合液保护之,在制作前必需进行化学刻蚀和表面清洗。
2) 首次氧化
有热氧化法生成SiO2 缓冲层，用来减小后续中Si3N4对晶圆应力
氧化技术
干法氧化 Si(固) + O2 à SiO2(固)
湿法氧化 Si(固) +2H2O à SiO2(固) + 2H2
干法氧化通常见来形成，栅极二氧化硅膜，要求薄，界面能级和固定电荷密度低薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。湿法氧化通常见来形成作为器件隔离用比较厚二氧化硅膜。当SiO2膜较薄时，膜厚和时间成正比。SiO2膜变厚时，膜厚和时间平方根成正比。所以，要形成较 厚SiO2膜，需要较长氧化时间。SiO2膜形成速度取决于经扩散穿过SiO2膜抵达硅表面O2及OH基等氧化剂数量多少。湿法氧化时，因在于OH基在SiO2膜中扩散系数比O2大。氧化反应，Si 表面向深层移动，。所以，不一样厚度SiO2膜，去除后Si表面深度也不一样。SiO2膜为透明，经过光干涉来估量膜厚度。这种干涉色周期约为200nm，假如预通知道是几次干涉，就能正确估量。对其它透明薄膜，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疏水性和SiO2亲水性来判定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二极管电容特征求得。(100)面Si界面能级密度最低，约为10E+10 -- 10E+11/cm –2 .e V -1 数量级。(100)面时，氧化膜中固定电荷较多，固定电荷密度大小成为左右阈值关键原因。

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CVD法，使用于多种领域中。其通常装置是由(1)输送反应气体至反应炉载气体精密装置；(2)使反应气体原料气化反应气体气化室；(3)反应炉；(4)反应后气体回收装置等所组成。其中中心部分为反应炉，炉形式可分为四个种类，这些装置中关键为怎样将反应气体均匀送入，故需在反应气体流动和基板位置上用心改善。当为水平时，则基板倾斜；当为纵型时，着反应气体由中心吹出，且使基板夹具回转。而汽缸型亦可同时收容多数基板且使夹具旋转。为扩散炉型时，在基板上游加有混和气体使成乱流装置。

2 低压CVD (Low Pressure CVD)
此方法是以常压CVD 为基础，欲改善膜厚和相对阻抗值及生产所创出方法。关键特征：(1)因为反应室内压力降低至10-1000Pa而反应气体，载气体平均自由行程及扩散常数变大，所以，基板上膜厚及相对阻抗分布可大为改善。反应气体消耗亦可降低；(2)反应室成扩散炉型，温度控制最为简便，且装置亦被简化，结果可大幅度改善其可靠性和处理能力(因低气压下，基板轻易均匀加热)，因基可大量装荷而改善其生产性。
3 热CVD (Hot