晶圆详细介绍.pdf

目录 晶圆 制造过程 着名晶圆厂商 制造工艺 表面清洗 初次氧化 热 CVD 热处理 除氮化硅 离子注入 退火处理 去除氮化硅层 去除 SIO2 层 干法氧化法 湿法氧化 氧化 形成源漏极 沉积 沉积掺杂硼磷的氧化层 深处理 专业术语 晶圆 晶圆（ Wafer ）是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为 晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体，一般意义晶圆多指单晶硅圆片。 晶圆是最常用的半导体材料，按其直径分为 4 英寸、 5 英寸、 6 英寸、 8 英寸等规格，近来 发展出 12 英寸甚至研发更大规格（ 14 英寸、 15 英寸、 16 英寸、…… 20 英寸以上等） 。晶圆 越大， 同一圆片上可生产的 IC 就越多， 可降低成本； 但对材料技术和生产技术的要求更高， 例如均匀度等等的问题。 一般认为硅晶圆的直径越大， 代表着这座晶圆厂有更好的技术， 在 生产晶圆的过程当中，良品率是很重要的条件。 制造过程 二氧化硅矿石经由电弧炉提炼， 盐酸氯化并经蒸馏后， 制成了高纯度的多晶硅， 其纯度 高达 % ，因在精密电子元件当中，硅晶圆需要有相当的纯度，不然会产生缺陷。晶圆制造厂 再以柴可拉斯基法将此多晶硅熔解， 再于溶液内掺入一小粒的硅晶体晶种， 然后将其慢慢拉 出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒， 由于硅晶棒是由一颗小晶粒在融熔态的硅原料中逐渐生成， 此过程称为“长晶” 。 硅晶棒再经过切片、研磨、抛光后，即成为集成电路工厂的基本原料 ——硅晶圆片，这就是“晶圆” 。 很简单的说，单晶硅圆片由普通硅砂拉制提炼，经过溶解、提纯、 蒸馏一系列措施制成 单晶硅棒，单晶硅棒经过切片、抛光之后，就成为了晶圆。 晶圆经多次光掩模处理，其中每一次的步骤包括感光剂涂布、曝光、显影、腐蚀、渗 透、植入、 刻蚀或蒸着等等，将其光掩模上的电路复制到层层晶圆上， 制成具有多层线路与 元件的 IC 晶圆，再交由后段的测试、切割、封装厂，以制成实体的集成电路成品，从晶圆 要加工成为产品需要专业精细的分工。 着名晶圆厂商 只制造硅晶圆基片的厂商 例如合晶（台湾股票代号： 6182 ）、中美晶（台湾股票代号： 5483）、信越化学等。 晶圆制造厂 着名晶圆代工厂有台积电、联华电子、格罗方德（ Global Fundries ）及中芯国际等。英 特尔（ Intel ）等公司则自行设计并制造自己的 IC 晶圆直至完成并行销其产品。三星电子等 则兼有晶圆代工及自制业务。 南亚科技、 瑞晶科技 (现已并入美光科技， 更名台湾美光内存 )、 Hynix 、美光科技（ Micron ）等则专于内存产品。日月光半导体等则为晶圆产业后段的封装、 测试厂商。 制造工艺 表面清洗 晶圆表面附着大约 2um 的 Al2O3 和甘晶圆， 油混合液保护层 ,在制作前必须进行化学刻 蚀和表面清洗。 初次氧化 由热氧化法生成 SiO2 缓冲层， 用来减小后续中 Si3N4 对晶圆的应力氧化技术： 干法氧