制造半导体器件和电路

当今的芯片结构含有多层薄膜和掺杂，很多层的薄膜生长或淀积在晶圆表面，包括多层的导体配合以绝缘体（图4.10四层截面）。完成如此复杂的结构需要很多生产工艺。并且每种工艺按照特定顺序进行包含一些工步和和子工步。64G CMOS 器件的特殊制程需要180个重要工艺步骤，52次清洗，和多达28层膜版。1尽管如此，所有这些工艺步骤都是四大基础工艺之一。图4.11列出了基础工艺和每一个工艺方案的原理。在图中的是一个简单器件-MOS栅极硅晶体管的构成，插图说明了制造的顺序。这类晶体管各部分的功能和晶体管的工作原理在第十四章有详细阐述。





Basic Operation 基本工艺 Process 制程方法 Options 具体分类
Layering 增层 Oxidation 氧化 Atmospheric 常压氧化法
High Pressure 高压氧化法
Rapid Thermal Oxidation 快速热氧化
Chemical Vapor Deposition 化学汽相淀积 Atmospheric Pressure 常压化学汽相淀积
Low Pressure (LPCVD) 低压化学汽相淀积
Plasma Enhanced (PECVD)等离子增强化学汽相淀积
Vapor Phase Epitaxy (VPE) 汽相外延法
Metaloranic CVD (MOCVD) 金属有机物CVD
Moleculur Beam Epitaxy(MBE)分子束外延
Physical Vapor Deposition(PCD) 物理汽相淀积 Vacuum Evaporation 真空蒸发法
Sputtering 溅射法
Patterning 光刻 Resist 光刻胶 Positive 正胶工艺
Negative 负胶工艺
Exposure Systems 暴光系统 Contact 接触式暴光
Proximity 接近式暴光
Scanning Projection 投影式暴光
Stepper 步进暴光机
Exposure Sources 暴光源 High Pressure Mercury 高压汞
X-rays X射线
E-Beams 电子束暴光
Imaging Processes 成象工艺 Single Layer Resist 单层光刻胶
Multilayer Resist 多层光刻胶
Antireflecting Layers 防反射层
Off-Axis Illumination 偏轴照明
Planarization 平坦化
Contrast Enhancement 对比度提高
Etch 刻蚀 Wet Chemistry-Liqiud/vapor 湿化学刻蚀
Dry(Plasma) 干法刻蚀
Lift-Off 剥脱
Ion Millling 离子磨
Reaction Ion Etch(RIE) 反应离子刻蚀法
Doping 掺杂 Diffusion 扩散 Open Tube-Horizontal/Vertical (开放式炉管-水平/竖置)
Closed Tube 封闭炉管
Rapid Thermal Process(RTP) 快速热处理
Ion Implantation Medium/High Current 中/高电流离子注入
Low/High Voltage(energy) 低能量/高能量离子注入
Heating热处理 Thermal加热 Hot Plates 加热盘
Convection 热对流
RTP 快速加热
Radiation热辐射 Infrared (IR)红外线加热
图4.11 晶圆制造加工/工艺的一览表