【测试】晶原生产工艺流程设备及真空泵

1、文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持【关键字】测试IC产业可分为设备业、设计业、加工业和支撑业(包括硅晶圆、各种 化学试剂、气体、引线框架等)。IC加工业本身按其顺序可分为光掩膜业、制 造业(包括IDM#真式和Foundry#模式)、封装业和测试业。IC制造流程见图oLED晶片生崖流程圈：晶圆的生产工艺流程：从大的方面来讲，晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤，它又可细分为以下几道主要工序(其中晶棒制造只包括下面的第一道工序，其余的全部属晶片制造，所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序)：晶棒成长-晶棒裁切与检测-外径研磨-切片-圆边-表层研 磨- 蚀刻- 去疵- 抛

2、光- 清洗- 检验- 包装1、晶棒成长工序：它又可细分为：1)、融化(Melt Down :将块状的高纯度复晶硅置于石英培锅内，加热到其熔 点以上，使其完全融化。2)、颈部成长(Neck Growth)：待硅融浆的温度稳定之后，将 ,接着将品种 慢慢往上提升，使其直径缩小到一定尺寸(一般约左右)，维持此直径并拉长 100,以消除品种内的晶粒排列取向差异。3)、品冠成长(Crown Growth)：颈部成长完成后，慢慢降低提升速度和温度， 使颈部直径逐渐加大到所需尺寸(如 5、6、8、12时等)。4)、晶体成长(Body Growth)：不断调整提升速度和融炼温度，维持固定的品 棒直径，只到晶棒

3、长度达到预定值。5)、尾部成长(Tail Growth)：当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升速度 并提高融炼温度，使晶棒直径逐渐变小，以避免因热应力造成排差和滑移等现象 产生，最终使晶棒与液面完全分离。到此即得到一根完整的晶棒。2、晶棒裁切与检测(Cutting & Inspection )：将长成的晶棒去掉直径偏 小的头、尾部分，并对尺寸进行检测，以决定下步加工的工艺参数。3、外径研磨(Surface Grinding & Shaping ):由于在晶棒成长过程中， 其外径尺寸和圆度均有一定偏差，其外因柱面也凹凸不平，所以必须对外径进行 修整、研磨，使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。4、切

4、片(Wire Saw Slicing )：由于硅的硬度非常大，所以在本工序里， 采用环状、其内径边缘镶嵌有钻石颗粒的薄片锯片将晶棒切割成一片片薄片。5、圆边(Edge Profiling )：由于刚切下来的晶片外边缘很锋利，硅单晶 又是脆性材料，为避免边角崩裂影响晶片强度、破坏晶片表面光洁和对后工序带 来污染颗粒，必须用专用的电脑控制设备自动修整晶片边缘形状和外径尺寸。6、研磨(Lapping)：研磨的目的在于去掉切割时在晶片表面产生的锯痕和 破损，使晶片表面达到所要求的光洁度。7、蚀刻(Etching):以化学蚀刻的方法，去掉经上几道工序加工后在晶片 表面因加工应力而产生的一层损伤层。8、去

5、疵(Gettering )：用喷砂法将晶片上的瑕疵与缺陷感到下半层，以利 于后序加工。9、抛光(Polishing ):对晶片的边缘和表面进行抛光处理，一来进一步去掉附着在晶片上的微粒，二来获得极佳的表面平整度，以利于后面1文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持所要讲到的晶圆处理工序加工。10、清洗(Cleaning )：将加工完成的晶片进行最后的彻底清洗、风干。11、检验(Inspection )：进行最终全面的检验以保证产品最终达到规定的 尺寸、形状、表面光洁度、平整度等技术指标。12、包装(Packing)：将成品用柔

6、性材料，分隔、包裹、装箱，准备发往 以下的芯片制造车间或出厂发往订货客户。芯片生产工艺流程：芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序( WaferFabrication )、晶圆针测工序(Wafer Probe)、构装工序(Packaging)、尝 试工序(Initial Test and Final Test )等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶 圆针测工序为前段(Front End)工序，而构装工序、尝试工序为后段(Back End) 工序。1、晶圆处理工序：本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件 (如 晶体管、电容、逻辑开关等)，其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关， 但一般基本步骤

7、是先将晶圆适当清洗， 再在其表面进行氧化及化学气相沉积， 然 后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆 上完成数层电路及元件加工与制作。2、晶圆针测工序：经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的小格，即 晶粒，一般情况下，为便于尝试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品种、规格 的产品；但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性，并将不合格的晶粒标上记号后， 将晶圆切开，分 割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，装入不同的托盘中，不合格的晶 粒则舍弃。3、构装工序：就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把

8、晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到 机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以 看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。4、尝试工序：芯片制造的最后一道工序为尝试，其又可分为一般尝试和特殊尝试，前者 是将封装后的芯片置于各种环境下尝试其电气特性，如消耗功率、运行速度、耐压度等。经尝试后的芯片，依其电气特性划分为不同等级。而特殊尝试则是根据客户特殊需求的技术参 数，从相近参数规格、品种中拿出部分芯片，做有针对性的专门尝试，看是否能满足客户的特

9、殊需求，以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般尝试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过尝试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品。晶圆生产工艺流程介绍：表面清洗初次氧化CVD(Chemical Vapor deposition)法沉积一层 Si3N4 (Hot CVD 或 LPCVD)。 (1)常压 CVD (Normal Pressure CVD)2文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持(2)低压 CVD (Low Pressure CVD)(3)热 CVD (Hot CVD)/

10、(thermal CVD)(4)电浆增强 CVD (Plasma Enhanced CVD)(5) MOCVD (Metal Organic CVD) & 分子磊晶成长 (Molecular Beam Epitaxy)(6)外延生长法 (LPE)4、涂敷光刻胶(1)光刻胶的涂敷(2)预烘 (pre bake)(3)曝光(4)显影(5)后烘(post bake)(6)腐蚀(etching)(7)光刻胶的去除5、此处用干法氧化法将氮化硅去除6、离子布植将硼离子(B+3)透过SiO2膜注入衬底，形成 P型阱7、去除光刻胶，放高温炉中进行退火处理8、用热磷酸去除氮化硅层，掺杂磷 (P+5)离子，形成

11、N型阱退火处理，然后用 HF去除SiO2层10、干法氧化法生成一层 SiO2层，然后 LPCVD沉积一层氮化硅11、利用光刻技术和离子刻蚀技术，保留下栅隔离层上面的氮化硅层12、湿法氧化，生长未有氮化硅保护的SiO2层，形成PN之间的隔离区13、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。14、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。15、表面涂敷光阻，去除 P阱区的光阻，注入神 (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

12、成PMOS的源漏极。16、利用PECVD 沉积一层无掺杂氧化层，保护元件，并进行退火处理。17、沉积掺杂硼磷的氧化层18、镀第一层金属薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同，厚度通常小于1um。真空蒸发法( Evaporation Deposition )(3)溅镀(Sputtering Deposition )19、光刻技术定出 VIA孔洞，沉积第二层金属，并刻蚀出连线结构。然后，用 PECVD法 氧化层和氮化硅保护层。20、光刻和离子刻蚀，定出 PAD位置21、最后进行退火处理，以保证整个Chip的完整和连线的连接性干式机械真空泵的应用是广泛的，主要有以下几个方面：1)低压化学气相沉积中的多

13、晶硅制备工艺中；2)半导体刻蚀工艺。 在这些生产工艺中往往用到或生成腐蚀性气体和研磨微粒；3)除半导体工艺外的某些产生微粒的工艺，不希望微粒混入泵油中，而希望微粒排出泵外，则用一定型式的干式机械真空泵可以满足要求；4)在化学工业、医药工业、食品工业中的蒸储、干燥、脱泡、包装等，要防止有机溶剂造成污染，适合用干式真空泵；5)用做一般无油清洁真空系统的前级泵，以防止油污染。Edwards的iGX干式泵具有能耗低的特点，能够应用于大量中小功率的设备，包括：真空进3文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持样室、传送装置、计量、平版印刷

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