芯片制造介绍.pptx
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1、Chip Manufacturing Overview 芯片制作概述晶柱晶柱Silicon Ingot晶圆晶圆Wafer光罩制作光罩制作/光刻光刻离子植入离子植入切割、封装切割、封装电镀电镀(Die,晶粒)(Chip,晶芯)蚀刻蚀刻Mask Making/PhotolithographyIon ImplantationAssembly&TestingElectroplatingEtching沉积沉积Deposition Tomakewafers,polycrystallinesiliconismelted.Themeltedsiliconisusedtogrowsiliconcrystals(
2、oringots)thatareslicedintowafers.首先融化多晶硅,生成晶柱,然后切割成晶圆。Raw Material for Wafers 晶圆制作所需原料Toremovethetiniestscratchesandimpurities,onesideofeachwaferispolishedtoamirror-likesurface.Chipsarebuiltonthissurface.切下的晶圆要经过清洁、磨光等步骤以去除杂质,使平面光滑。Raw Material for Wafers(Contd)晶圆制作所需原料(接上页)Alayerofsilicondioxide(Si
3、O2)glassisgrownonthewaferbyexposingthewafertooxygenatveryhightemperatures.Aprocesscalledchemicalvapordeposition(CVD)isthenusedtocoatsilicondioxideontothewafersurface.Becauseitwillnotconductelectricity,thislayeriscalled“dielectric”.Later,channelswillbeetchedorotherwiseformedinthedielectricforconducti
4、ngmaterials.SiO2mayalsobegrownordepositedduringlaterstepsintheprocessaslayersofthecircuitarebuiltontothechips:制作晶片的第一步是在晶圆上沉积一层不导电的二氧化硅。在晶片的后续制作过程中,二氧化硅层的成长、沉积会进行很多次。在高温下使晶圆曝氧可以使二氧化硅层成长。然后使用化学气相沉积方法使二氧化硅层沉积在晶圆表面。Chip Manufacturing Process Deposition 芯片制作过程 沉积 SMICWhat is microlithography?Microlithog
5、raphy:transfer the pattern of circuitry from a mask to a wafer.Photolithography,orlithographyforshort,isusedtocreatemultiplelayersofcircuitpatternsonachip.First,thewaferiscoatedwithalight-sensitivechemicalcalledphotoresist.Thenlightisshonethroughapatternedplatecalledamaskorreticletoexposetheresistmu
6、chthesamewayfilmisexposedtolighttoformaphotographicimage.下面使用光刻制程在芯片建立多层电路图案。首先,晶圆表面上覆盖上一层感光性强的化学制品光刻胶。象光透过电影底片形成图象一样,光透过光掩膜在晶圆上形成图案。Chip Manufacturing Process Photolithography 芯片制作过程 光刻SMICThewafersexposuretolightinlithographycausesportionsoftheresistto“harden”(orbecomeresistanttocertainchemicals).
7、The“non-hardened”resistiswashedaway.Thenthematerialbelowit,forexampleSiO2,isetchedaway.Finally,the“hardened”resistisstrippedoffsothatthematerialunderneathformsathree-dimensionalpatternonthewafer.ThefirstlithographyandetchprocesswillresultinapatternofSiO2.光刻制程后,感光部分的光刻胶具有强的抗腐蚀性,抗腐蚀性弱的光刻胶在接下来的制程里被洗去。接
8、着光刻胶下面的部分被蚀刻制程除去。最后,抗腐蚀性强的光刻胶也被剥离。光刻与蚀刻制程在晶圆表面形成3D的图案。Chip Manufacturing Process Etching 芯片制作过程 蚀刻SMICThroughseverallithographyandetchsteps,subsequentlayersofvariouspatternedmaterialsarebuiltuponthewafertoformmultiplelayersofcircuitpatternsonasinglechip.经过几次光刻与蚀刻步骤,在晶圆表面叠加成多层不同图案Chip Manufacturing P
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