內(nèi)容簡介IC簡介IC演進IC產(chǎn)品應(yīng)用IC產(chǎn)業(yè)特性IC開發(fā)及生產(chǎn)制造IC晶圓制造原材料簡介IC晶圓制造技術(shù)頭發(fā)橫切面100μmdiameter1微米(1μm)=1x10-6

公尺1微米0.25μm約為頭發(fā)直徑的400分之一0.13μm約為頭發(fā)直徑的千分之一IC簡介IC（IntegratedCircuit,集成電路），又被稱為是「信息產(chǎn)業(yè)之母」，是信息產(chǎn)品最基本、也是最重要的組件。IC是將電晶體、二極體、電阻器及電容器等電路組件，聚集在硅芯片上，形成完整的邏輯電路，以達成控制、計算或記憶等功能，為人們處理各種事務(wù)。IC種類復雜，但可粗分為內(nèi)存IC、微組件IC、邏輯IC及類比IC四大類。IC演進半導體工業(yè)自1947年發(fā)明電晶體后，已經(jīng)成為現(xiàn)代新興工業(yè)的主流，由于技術(shù)的迅速成長與突破，使集成電路(IntegrationCircuit，IC)之制造得以在短短的40年間由單一的電晶體、電阻、電容等分離組件(discretedevice)的組合發(fā)展到可以容納數(shù)十個電晶體的小型集成電路(SSI)，再經(jīng)歷至可容納數(shù)十萬個電晶體的大型集成電路(LSI)，甚至擴展到現(xiàn)今已經(jīng)可以容納數(shù)千萬個電晶體的超大型集成電路(VLSI)。這種發(fā)展速度是其它任何領(lǐng)域都無法與之相比的。IC產(chǎn)品應(yīng)用計算機信息工業(yè)-個人計算機,工作站通訊工業(yè)-行動電話,局域網(wǎng)消費性電子商品-電視,音響,游戲機國防及航太工業(yè)-導彈,衛(wèi)星導航系統(tǒng)汽車工業(yè)-汽車電子儀表工業(yè)電子-機器人控制器,數(shù)值控制器IC產(chǎn)業(yè)特性資本密集技術(shù)密集管理密集固定成本比例高進步快速附加價值空間大市場成長快速IC及相關(guān)產(chǎn)業(yè)制造流程圖IC測試廠硅原料拉晶切割研磨清洗晶圓材料廠電路設(shè)計CADTape電路設(shè)計中心Reticle制作光罩制作廠芯片投入刻號清洗氧化化學氣相沉積金屬濺鍍護層沉積蝕刻離子植入/擴散光阻去除WAT測試微影(光阻)(曝光)(顯影)光罩投入集成電路制造廠芯片針測IC測試BurninIC封裝廠封裝打線切割客戶IC制造之流程圖芯片Wafer薄膜形成ThinFilmDeposition微影術(shù)Photolithography光罩MaskSet蝕刻

Etch芯片完成CompletedWafer雜質(zhì)滲入DopantDiffusion/ImplantationIC生產(chǎn)流程●蝕刻●離子植入●芯片●初步氧化●氧化爐●第一層光罩●第二層光罩●金屬濺鍍機●第三層光罩●微影蝕刻●微影蝕刻●第16層光罩●晶圓針測●晶圓切割●晶粒黏著●蝕刻機●離子植入機●打線連接重覆前述制程數(shù)次●金屬濺鍍外包廠代工●氧化爐●氧化●擴散●擴散爐●金屬層微影蝕刻●微影制程●完成裝配及測試Wafer(硅晶圓)大?。?〞,5〞,6〞,8〞,12〞型態(tài)：N-Type，P-Type，EPI-N，EPI-P，HI-P，HI-N，Reclaim，Dummy功能：PrimeWafer，ControlWafer，ReclaimControlWafer,DummyWaferGas(特殊氣體)

惰性氣體：HE，AR，CO，F(xiàn)2….Photoresist(光阻區(qū)化學品)溶劑類光阻液顯影液HMDSEBRQuartz(石英材料)Tube，Boat，Thermocouple….Gas(毒性氣體)易燃，腐蝕：SiH4,CL2,BF3,C2F6,CF4,H2….Chemical(化學品)酸類:H2SO4,HCL,HF,HNO3,BOE20:1….溶劑類:IPA,乙醇,乙醚,RINSE….堿類:NH4OHStripper:EKC830,ACT935T氧化物類:H202SOG類:SOG-211,SOG-FOXTarget(靶材)AL/Cu,TI,Co….IC晶圓制造八大原材料簡介Wafer(硅晶圓)大小:4〞,5〞,6〞,8〞,12〞型態(tài):N-Type,P-Type,EPI-N,EPI-P,HI-P,HI-N,Reclaim,Dummy功能:PrimeWafer,ControlWafer,ReclaimControlWafer,DummyWaferChemical(化學品)酸類:H2SO4,HCL,HF,HNO3,BOE20:1….溶劑類:IPA,乙醇,乙醚,RINSE….堿類:NH4OHStripper:EKC830,ACT935T氧化物類:H202SOG類:SOG-211,SOG-FOXIC晶圓制造八大原材料簡介Gas(特殊氣體)惰性氣體:HE,AR,CO,F2….易燃,腐蝕,毒性氣體:SiH4,CL2,BF3,C2F6,CF4,H2….Photoresist(光阻區(qū)化學品)溶劑類光阻液顯影液HMDSEBRTarget(靶材)AL/Cu,TI,Co….IC晶圓制造八大原材料簡介Quartz(石英材料)Tube,Boat,Thermocouple….Parts(設(shè)備零配件)Consumer(消耗材料)衣物材料:頭罩,發(fā)罩,口罩,無塵衣,無塵鞋….計算機用材料:軟盤,磁帶,碳粉夾….清潔用材料:擦拭布,擦拭紙….傳送用材料:WaferCarrierCassette,WaferBox….安全用材料:安全帽,防毒口罩,防酸手套….其他耗材IC的晶圓制造環(huán)境簡介-潔凈室由于半導體工業(yè)所制作的集成電路組件之之尺寸愈來愈小，在一塊小小的芯片上，集成了許許多多的組件；因此在制作的過程中就必須防止外界雜質(zhì)污染芯片，造成性能的劣化及產(chǎn)品良率和可靠度的降低。這些污染源包括了塵埃、重金屬、有機物及制程技術(shù)人員的體液分泌等。所以制作集成電路必須在很干凈的環(huán)境下進行，盡量將污染源和芯片隔離，這環(huán)境我們即稱之為潔凈室。IC基本模塊制程技術(shù)-清洗技術(shù)由于IC內(nèi)各組件及聯(lián)機相當微細，因此制造過程中，如果遭到塵粒、金屬的污染，很容易造成芯片內(nèi)電路功能的損壞，導致IC電路的失效；我們除了要排除外界的污染源外，許多的IC制造步驟前后均需要進行濕式清洗工作。濕式清洗工作乃是在不破壞晶圓表面特性的前提下，有效的使用化學溶液清除殘留在晶圓上之微塵、金屬離子及有機物之雜質(zhì)。IC基本模塊制程技術(shù)-氧化沉積技術(shù)氧化處理通常需要在高溫爐管區(qū)中進行，而爐內(nèi)溫度則需控制在(800-1000℃)的環(huán)境下。硅芯片在爐內(nèi)高溫環(huán)境下，其硅芯片表面會與爐管內(nèi)通入之氧氣氧化而形成二氧化硅膜(SiO2)。IC基本模塊制程技術(shù)-化學氣相沉積技術(shù)所謂化學氣相沉積是指以單獨的或綜合的利用熱能、電漿放電、紫外光照射等形式的能源，使氣態(tài)物質(zhì)在固體的熱表面上發(fā)生化學反應(yīng)并在該表面上沉積，形成穩(wěn)定的固態(tài)物質(zhì)膜的工業(yè)過程。而化學氣相沉積技術(shù)是半導體集成電路中最基本也是最重要的長薄膜方法之一。在半導體集成電路中使用的薄膜材料如介電質(zhì)膜、半導體膜、導體膜等，幾乎都能用CVD的技術(shù)備制。IC基本模塊制程技術(shù)-物理氣相沉積技術(shù)物理氣相沉積法技術(shù)為對欲沉積薄膜的材料源施加熱能或動能，使之分解為原子或原子的集合體，并結(jié)合或凝聚在硅晶圓表面，形成薄膜。IC基本模塊制程技術(shù)-光學顯影技術(shù)光學顯影的目的是將IC電路結(jié)構(gòu)圖形制作在光罩（mask）上，然后將光罩上的圖形轉(zhuǎn)印在涂布有機光阻（photoresist）薄膜的晶圓上，經(jīng)過穿過光罩光線的照射及顯影處理，光阻層便可呈現(xiàn)出與光罩上相同圖形結(jié)構(gòu)，并可將圖形尺寸適當?shù)目s小，以便在晶圓上制造出許多相同電路結(jié)構(gòu)的集成電路產(chǎn)品。IC基本模塊制程技術(shù)-蝕刻技術(shù)蝕刻制程乃是將經(jīng)過微影定義圖案的晶圓，以化學腐蝕反應(yīng)的方式，或物理撞擊的方式，或上述兩種方式的合成效果，去除部份材質(zhì)，確保留下IC電路所需的結(jié)構(gòu)。蝕刻技術(shù)主要分成兩大類：濕式蝕刻法與干式蝕刻法。IC基本模塊制程技術(shù)-離子植入技術(shù)離子植入是將所需的摻雜元素(如砷,磷,硼)電離成正離子，并使其獲得所需的能量，以很快的速度射入硅芯片的技術(shù)。IC基本模塊制程技術(shù)-擴散技術(shù)半導體摻雜工作的主要目的在于控制半導體中特定區(qū)域內(nèi)雜質(zhì)的類型、深度和p