半导体厂基本概念介绍.ppt

半導體廠基本概念介紹Y2002/11/8By SCH/Norman Peng 半導體廠主要生產的產品是 –積體電路元件(IC Parts) 主要的 IC DRAM = Dynamic Random Access Memory 動態隨機存取記憶體,用作電腦等記憶體,電源切斷後,記憶內容也消失. SRAM = Static Random Access Memory 靜態隨機存取記憶體,用作遊戲機等記憶體,電源切斷後,記憶內容不會消失. MPU = Micro Processor Unit 微處理器,電腦等的心臟部位. ASIC = Application Specific Integrated Circuit 特定用途的 IC 產品,隨客戶指定的用途而製作. 製程的難易比較 難 MPU SRAM DRAM 易 半導體廠與上下游業界的串聯關係 與上下游業界的串聯關係如下 : IC廠主要的部門及負責的重要工作 SCH的產品在銷售時主要應接洽的部門 半導體廠的製程與SCH產品應用之相對位置 IC Wafer 晶圓的材料 – 矽晶圓 Silicon Wafer 使用矽晶圓材料的優點 : 來源充足,不虞匱乏. 可以製成純度極高的晶圓,一般以柴氏長晶法(Czochralski Method),大量成長大尺寸的矽單晶棒(Silicon Crystal Ingot). 形成之氧化層(SiO2),可以作為元件絕佳的絕緣材料. 常見的 Wafer 尺寸有直徑 : 3 英吋 (75mm) 4 英吋 (100mm) 5 英吋 (125mm) 6 英吋 (150mm) 8 英吋 (200mm) – 目前的主流尺寸 12 英吋 (300mm) – 將是未來幾年的主流尺寸 柴氏長晶法 重要的台灣半導體廠(IC Fabs) CVD – Chemical Vapor Deposition化學氣相沉積法 通入特定的化學氣體及Precursor(前導化學品)到反應室(Chamber),利用化學反應的方式,將反應物沉積在晶圓表面形成薄膜(Film)的一種技術. 導體薄膜,半導體薄膜及絕緣體薄膜,是構成半導體元件的主要材料. 目前在IC製程上,用CVD技術來沉積的薄膜有以下幾種: CVD常見的方式有: 常壓CVD (Atmospheric Pressure CVD) 簡稱 APCVD (~760 torrs) 低壓CVD (Low Pressure CVD) 簡稱 LPCVD (~1 torr) 次大氣壓CVD (Sub-Atmospheric CVD) 簡稱 SACVD 電漿CVD (Plasma Enhanced CVD) 簡稱 PECVD (~1 torr) 高密度電漿CVD (High Density Plasma CVD) 簡稱 HDPCVD 薄膜film的形成,主要的功用是用作: 緩衝層(Buffer Layer) 隔離層(Isolation Layer) 罩幕層(Masking Layer) 介電材料(Dielectric)(半導體的功用) 絕緣層(Insulator Layer) 阻障層(Barrier Layer) 保護層(Passivation Layer) 黏合層(Glue Layer) 金屬層(Metal Layer)(導電用) Wafer上的各層film完成後之示意圖 CVD製程的主要機台供應商及機台種類 PVD – Physical Vapor Deposition物理氣相沉積法 一般說來,PVD可以有下列三種不同之技術: 蒸鍍(Evaporation) 分子束磊晶成長(Molecular Beam Epitaxy, MBE) 濺鍍(Sputter) 由於濺鍍(Sputter)可以同時達成極佳的 沉積效率 大尺寸的沉積厚度控制 精確的成分控制 較低的製造成本 所以濺鍍(Sputter)是現今矽基半導體工業所唯一採用的方式. PVD – Physical Vapor Deposition物理氣相沉積法 顧名思義,PVD即是以物理變化的現象來進行,以達到薄膜沉積的目的. 詳細說即是利用電漿所產生的離子,藉著離子對被濺鍍物體(靶Target)電極的轟擊,使電漿的氣相內具有被鍍物的粒子,然後沉積在Wafer上形成薄膜的一種技術. 目前PVD(Sputter),主要是用來作金屬層的薄膜製作.(Al, W, Ti 等) PVD製程的主要機台供應商及機台種類 Diffusion – 擴散 此製程乃利用物質中之原子或是分子會因為高溫活化之緣故,而由高濃度移至低濃度區域,我們稱之為擴散. 擴散的情形在氣相或是液相時,通常在常溫或是較低的溫度即可,但是在半導體內之固態擴散則需要超過800oC以上才有可能發生. 而擴散的製程,一般