NEWS CENTER
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 閱讀量:9508
臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司(中文簡(jiǎn)稱:臺(tái)積電,英文簡(jiǎn)稱:TSMC)創(chuàng)于1987年,是全球第一家也是全球最大的專業(yè)半導(dǎo)體電路制造(晶圓代工Foundry)企業(yè),總部位于臺(tái)灣新竹科學(xué)園區(qū);2020年8月26日,臺(tái)積電南京公司總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球在2020世界半導(dǎo)體大會(huì)上表示,臺(tái)積電5納米產(chǎn)品已進(jìn)入量產(chǎn)階段,3納米產(chǎn)品將在2021面世,并于2022年進(jìn)入大批量生產(chǎn)。接下來(lái),讓我們一起來(lái)了解一下世界上最先進(jìn)半導(dǎo)體企業(yè)臺(tái)積電晶圓制造的全流程視頻:
點(diǎn)擊看視頻
晶圓制造工藝流程
1、 表面清洗
2、 初次氧化
3、 CVD(Chemical Vapor deposition) 法沉積一層 Si3N4 (Hot CVD 或 LPCVD) 。(1)常壓 CVD (Normal Pressure CVD) (2)低壓 CVD (Low Pressure CVD) (3)熱 CVD (Hot CVD)/(thermal CVD) (4)電漿增強(qiáng) CVD (Plasma Enhanced CVD) (5)MOCVD (Metal Organic CVD) & 分子磊晶成長(zhǎng) (Molecular Beam Epitaxy) (6)外延生長(zhǎng)法 (LPE)
4、 涂敷光刻膠 (1)光刻膠的涂敷 (2)預(yù)烘 (pre bake) (3)曝光 (4)顯影 (5)后烘 (post bake) (6)腐蝕 (etching) (7)光刻膠的去除
5、 此處用干法氧化法將氮化硅去除
6 、離子布植將硼離子 (B+3) 透過(guò) SiO2 膜注入襯底,形成 P 型阱
7、 去除光刻膠,放高溫爐中進(jìn)行退火處理
8、 用熱磷酸去除氮化硅層,摻雜磷 (P+5) 離子,形成 N 型阱
9、 退火處理,然后用 HF 去除 SiO2 層
10、干法氧化法生成一層 SiO2 層,然后 LPCVD 沉積一層氮化硅
11、利用光刻技術(shù)和離子刻蝕技術(shù),保留下柵隔離層上面的氮化硅層
12、濕法氧化,生長(zhǎng)未有氮化硅保護(hù)的 SiO2 層,形成 PN 之間的隔離區(qū)
13、熱磷酸去除氮化硅,然后用 HF 溶液去除柵隔離層位置的 SiO2 ,并重新生成品質(zhì)更好的 SiO2 薄膜 , 作為柵極氧化層。
14、LPCVD 沉積多晶硅層,然后涂敷光阻進(jìn)行光刻,以及等離子蝕刻技術(shù),柵極結(jié)構(gòu),并氧化生成 SiO2 保護(hù)層。
15、表面涂敷光阻,去除 P 阱區(qū)的光阻,注入砷 (As) 離子,形成 NMOS 的源漏極。用同樣的方法,在 N 阱區(qū),注入 B 離子形成 PMOS 的源漏極。
16、利用 PECVD 沉積一層無(wú)摻雜氧化層,保護(hù)元件,并進(jìn)行退火處理。
17、沉積摻雜硼磷的氧化層 18、濺鍍第一層金屬 (1) 薄膜的沉積方法根據(jù)其用途的不同而不同,厚度通常小于 1um 。(2) 真空蒸發(fā)法( Evaporation Deposition ) (3) 濺鍍( Sputtering Deposition )
19、光刻技術(shù)定出 VIA 孔洞,沉積第二層金屬,并刻蝕出連線結(jié)構(gòu)。然后,用 PECVD 法氧化層和氮化硅保護(hù)層。
20、光刻和離子刻蝕,定出 PAD 位置
21、最后進(jìn)行退火處理,以保證整個(gè) Chip 的完整和連線的連接性
晶圓制造總的工藝流程芯片的制造過(guò)程可概分為晶圓處理工序(Wafer Fabrication)、晶圓針測(cè)工序(Wafer Probe)、構(gòu)裝工序(Packaging)、測(cè)試工序(Initial Test and Final Test)等幾個(gè)步驟。
其中晶圓處理工序和晶圓針測(cè)工序?yàn)榍岸危‵ront End)工序,而構(gòu)裝工序、測(cè)試工序?yàn)楹蠖危˙ack End)工序。
1、晶圓處理工序
本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件(如晶體管、電容、邏輯開關(guān)等),其處理程序通常與產(chǎn)品種類和所使用的技術(shù)有關(guān),但一般基本步驟是先將晶圓適當(dāng)清洗,再在其表面進(jìn)行氧化及化學(xué)氣相沉積,然后進(jìn)行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復(fù)步驟,最終在晶圓上完成數(shù)層電路及元件加工與制作。
2、晶圓針測(cè)工序
經(jīng)過(guò)上道工序后,晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)的小格,即晶粒,一般情況下,為便于測(cè)試,提高效率,同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品;但也可根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產(chǎn)品。在用針測(cè)(Probe)儀對(duì)每個(gè)晶粒檢測(cè)其電氣特性,并將不合格的晶粒標(biāo)上記號(hào)后,將晶圓切開,分割成一顆顆單獨(dú)的晶粒,再按其電氣特性分類,裝入不同的托盤中,不合格的晶粒則舍棄。
3、構(gòu)裝工序
就是將單個(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連接,以作為與外界電路板連接之用,最后蓋上塑膠蓋板,用膠水封死。其目的是用以保護(hù)晶粒避免受到機(jī)械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片(即我們?cè)陔娔X里可以看到的那些黑色或褐色,兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊)。
4、測(cè)試工序
芯片制造的最后一道工序?yàn)闇y(cè)試,其又可分為一般測(cè)試和特殊測(cè)試,前者是將封裝后的芯片置于各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性,如消耗功率、運(yùn)行速度、耐壓度等。經(jīng)測(cè)試后的芯片,依其電氣特性劃分為不同等級(jí)。而特殊測(cè)試則是根據(jù)客戶特殊需求的技術(shù)參數(shù),從相近參數(shù)規(guī)格、品種中拿出部分芯片,做有針對(duì)性的專門測(cè)試,看是否能滿足客戶的特殊需求,以決定是否須為客戶設(shè)計(jì)專用芯片。經(jīng)一般測(cè)試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號(hào)及出廠日期等標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽并加以包裝后即可出廠。而未通過(guò)測(cè)試的芯片則視其達(dá)到的參數(shù)情況定作降級(jí)品或廢品 。
奧松電子MEMS智能傳感器芯片生產(chǎn)線介紹
廣州奧松電子有限公司創(chuàng)立于2003年,注冊(cè)資本1462萬(wàn)元,坐落在廣州開發(fā)區(qū)科學(xué)城,是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的應(yīng)用MEMS半導(dǎo)體工藝技術(shù)生產(chǎn)傳感器芯片的高新技術(shù)企業(yè),也是廣東省MEMS領(lǐng)域唯一集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、應(yīng)用為一體的MEMS智能傳感器全產(chǎn)業(yè)鏈(簡(jiǎn)稱IDM)企業(yè)。公司主營(yíng)產(chǎn)品有溫濕度傳感器、水蒸氣傳感器、氣體流量傳感器、差壓傳感器、氧氣傳感器、液體流量傳感器、氣體傳感器、風(fēng)速雨量傳感器等。
奧松電子斥巨資打造MEMS半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)線,一期工程凈化車間總面積約2500平方米,配置濕法清洗區(qū)、百級(jí)潔凈度光刻區(qū)、千級(jí)潔凈度鍍膜區(qū)、千級(jí)潔凈度刻蝕區(qū)、千級(jí)潔凈度離子注入?yún)^(qū)及參觀通道等。整個(gè)潔凈車間安裝了多套高性能風(fēng)淋系統(tǒng),對(duì)進(jìn)入潔凈間的員工或者貨物進(jìn)行徹底風(fēng)淋除塵。該生產(chǎn)線一期工程于2019年3月立項(xiàng),2019年6月正式進(jìn)入施工階段。經(jīng)過(guò)6個(gè)月的施工,生產(chǎn)線的基礎(chǔ)設(shè)施已安裝完成。2020年,多臺(tái)步進(jìn)式投影光刻機(jī)、雙面光刻機(jī)、涂膠顯影機(jī)、深硅刻蝕機(jī)、大束流離子注入機(jī)、PECVD、LPCVD、氧化爐、磁控濺射機(jī)、探針臺(tái)、應(yīng)力測(cè)試儀、全自動(dòng)RCA清洗機(jī)等先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備搬入,生產(chǎn)線正式投入運(yùn)營(yíng)。