集成电路工艺概述

MEMS工艺—集成电路工艺的应用定义：微机电系统是在微电子技术的基础上发展起来的，融合了硅微加工、LIGA技术和精密机械加工等多种微加工技术。这表明微电子技术是MEMS技术的重要基础，微电子加工手段是MEMS的重要加工手段之一，微电子中的主要加工手段均在MEMS制备中发挥极大作用。包括：Si材料制备、光刻、氧化、刻蚀、扩散、注入、金属化、PECVD、LPCVD及组封装等MEMS工艺—集成电路工艺的应用集成电路与MEMS器件特点比较：集成电路：薄膜工艺；制作各种晶体管、电阻电容等重视电参数的准确性和一致性MEMS：工艺多样化制作梁、隔膜、凹槽、孔、密封洞、锥、针尖、弹簧及所构成的复杂机械结构更重视材料的机械特性，特别是应力特性特点的不同导致对工艺的要求不同MEMS工艺—集成电路工艺的应用硅片制备薄膜生长光刻刻蚀划片、封装MEMS工艺—集成电路工艺的应用硅片制备：拉单晶切片磨片抛光直拉（CZ）、区融滚圆、倒角内圆切刀化腐、CMPMEMS工艺—集成电路工艺的应用参数要求：直径、电阻率、掺杂类型、浓度平整度、弯曲度、边缘轮廓、擦痕、尺寸与晶向偏差、少子寿命、层错、位错、点缺陷、重金属杂质浓度薄膜制备氧化、扩散LPCVD、PECVD、APCVD、外延…溅射、蒸发离子注入+高温退火MEMS工艺—集成电路工艺的应用氧化：制备：干氧、湿氧、氢氧合成（水汽）、高压氧化其他方法；LPCVD、溅射、阳极氧化等注意：高掺杂浓度对氧化速率有影响-增加在Si/SiO2界面有杂质再分布-分凝效应

B-Si侧减少

P-Si侧增加MEMS工艺—集成电路工艺的应用功能比较：IC：钝化、扩散掩蔽、介质、隔离层MEMS：除上述功能外牺牲层、结构层、刻蚀掩膜等MEMS工艺—集成电路工艺的应用扩散与离子注入作用：掺杂导电自停止层P型：BN型；As、P扩散：预扩、主扩间隙式、替位式气态源、液态源、固态源掩膜-氧化硅、氮化硅离子注入：B、BF、P等退火：激活离子、恢复损伤MEMS工艺—集成电路工艺的应用金属化作用：互连线、欧姆接触（M-M，M-半导体）、掩膜

结构层制作：真空蒸发—粘附较差，适于剥离，复合膜困难溅射—常用，复合膜，化合物组分可调，

DC、RF、磁控溅射

LPCVD—较少，高温，保型

电镀—厚金属膜MEMS工艺—集成电路工艺的应用低压化学汽相淀积（LPCVD）低压，600~800度，热分解或化学反应输运控制：低压，大自由程，表面反应SiO2：800度，SiH4+O2，或TEOS热分解PSG，BPSG：掺P和BSi3N4：700度，SiH2Cl2+NH3SiH4+NH3POLY-Si：600度，SiH4热分解优点：保型淀积，温度较低MEMS工艺—集成电路工艺的应用外延特点；单晶生长，同质外延，异质外延批量生产Si：SiCL4，SiH2Cl2，SiH4分解温度：800~1200度作用：获得所需厚度和掺杂的单晶硅层

自停止层APCVD常压制备SiO2：SiH4+O2MEMS工艺—集成电路工艺的应用等离子增强化学汽相淀积—PECVD特点：低温200~400度，低压，保型适于带低温材料的衬底原理：RF产生等离子体，为化学反应提供能量SiO2，SiN，SiON等材料MEMS工艺—集成电路工艺的应用光刻：作用：图形转移光源：紫外光、X光、E-Beam、离子束、准分子激光光刻胶：正胶（所见所得）、负胶分辨率、敏感性、粘附性、稳定性、抗蚀性剥离技术：光刻--溅射--剥离MEMS工艺—集成电路工艺的应用光刻工艺流程制版清洗--HMDS底剂涂胶前烘曝光—接触、接近、软接触、投影、直写显影检查后烘MEMS工艺—集成电路工艺的应用刻蚀—干法：物理（离子束）、物理化学（RIE）

湿法：化学各向同性各向异性作用：实现所需图形清除表面损伤清除表面沾污三维刻蚀对象；Si、SiO2等介质、金属、GaAs等参数：刻蚀速率、偏差、钻蚀、选择性、各向异性、过蚀、特征尺寸控制、负载效应MEMS工艺—集成电路工艺的应用常见材料腐蚀方法

SiO2：HF、NH4FSi3N4:H3PO4、HFSi：HNA(HNO3+HF+HAC（或水）Al：H3PO4MEMS工艺—集成电路工艺的应用封装、组装芯片制作的最后一道工序中测划片粘片压焊：超声、金丝球焊等封装检漏要求：电连接可靠