集成電路基本工藝-展示頁
2025-01-14 12:24本頁面
【正文】 4. 電子束掃描法 (EBeam Scanning) 采用電子束對抗蝕劑進(jìn)行曝光，由于高速的電子具有較小的波長，分辨率極高。而 Au的沉淀薄層可使得掩膜版對 X射線不透明。它可用來制作更高分辨率的掩膜版。2023/1/28 15IC、 Mask Wafer圖 Wafer2023/1/28 16整版和 接觸式 曝 光n在這種方法中 , 掩膜和晶圓是一樣大小的 . 對應(yīng)于 3”?8”晶圓 , 需要 3”?8”掩膜 . 不過晶圓是圓的 , 掩膜是方的n這樣制作的掩膜圖案失真較大 , 因?yàn)榘鎴D畫在紙上 , 熱脹冷縮 , 受潮起皺 , 鋪不平等n初縮時(shí) , 照相機(jī)有失真n步進(jìn)重復(fù)照相 , 同樣有失真n從 mask到晶圓上成像 , 還有失真2023/1/28 172. 圖案發(fā)生器方法(PG: Pattern Generator) 在 PG法中 , 規(guī)定layout的基本圖形為矩形 . 任何版圖都將分解成一系列各種大小、不同位置和方向的矩形條的組合 . 每個(gè)矩形條用 5個(gè)參數(shù)進(jìn)行描述 :(X, Y, A, W, H) 圖 2023/1/28 18圖案發(fā)生器方法 (續(xù) )n利用這些數(shù)據(jù)控制下圖所示的一套 制版 裝置。 這叫初縮 。 畫得很大 , 50?50 cm2 或100?100cm2, 貼在墻上 , 用照相機(jī)拍照 。上面的圖案可通過步進(jìn)曝光機(jī)映射到整個(gè)基片上。n單片版 通常把實(shí)際電路放大 5或 10倍，故稱作 5X或 10X掩膜 。2023/1/28 13 整版及單片版掩膜n整版 按統(tǒng)一的放大率印制，因此稱為 1X掩膜 。2023/1/28 112023/1/28 12什么是掩膜？n掩膜是用石英玻璃做成的均勻平坦的薄片，表面上涂一層 600?800nm厚的 Cr層，使其表面光潔度更高。工藝流程中需要的一套掩膜必須在工藝流程開始之前制作出來。要制作出這些結(jié)構(gòu)需要一套掩膜。 關(guān)心每一步工藝對器件性能的影響，讀懂 PDK， 挖掘工藝潛力。nMBE的不足之處在于產(chǎn)量低。這種技術(shù)可以控制 GaAs， AlGaAs或InGaAs上的生長過程，還可以控制摻雜的深度和精度達(dá)到納米極。2023/1/28 7 (MBE: Molecular Beam Epitaxy)nMBE在超真空中進(jìn)行，基本工藝流程包含產(chǎn)生轟擊襯底上生長區(qū)的 III， V族元素的分子束等。在外延過程中，石墨板被石英管周圍的射頻線圈加熱到 15002023度，在高溫作用下，發(fā)生 SiCl4+2H2?Si+4HCl? 的反應(yīng)，釋放出的 Si原子在基片表面形成單晶硅，典型的生長速度為 ~1 ?m/min.2023/1/28 6（ MOVPE: Metalanic Vapor Phase Epitaxy）n IIIV材料的 MOVPE中，所需要生長的 III， V族元素的源材料以氣體混和物的形式進(jìn)入反應(yīng)爐中已加熱的生長區(qū)里，在那里進(jìn)行熱分解與沉淀反應(yīng)。用這種方法外延生長的基片，可制作出很多種器件，如 GaAs， GaAsP， LED管 ， GaAs微波二極管，大部分的 Si雙極型管， LSI及一些 MOS邏輯電路等。在不同的 VPE技術(shù)里，鹵素 (Halogen)傳遞生長法在制作各種材料的沉淀薄層中得到大量應(yīng)用。原因在于溶解度隨溫度變化而變化。2023/1/28 2 外延生長 (Epitaxy)外延生長的目的n 半導(dǎo)體工藝流程中的基片是拋光過的晶圓基片 ,直徑在 50到 300mm(212英寸 )之間 ,厚度約幾百微米 .n 盡管有些器件和 IC可以直接做在未外延的基片上 ,但大多數(shù)器件和 IC都做在經(jīng)過外延生長的襯底上 .原因是未外延過的基片性能常常不能滿足要求 .外延的目的是用同質(zhì)材料形成具有不同的摻雜種類及濃度 ,因而具有不同性能的晶體層 .外延也是制作不同材料系統(tǒng)的技術(shù)之一 . 外延生長后的襯底適合于制作有各種要求的器件與 IC,且可進(jìn)行進(jìn)一步處理 .n 不同的外延工藝可制出不同的材料系統(tǒng) .2023/1/28 3 (LPE: Liquid Phase Epitaxy)nLPE意味著在晶體襯底上用金屬性的溶液形成一個(gè)薄層。2023/1/28 1第 3章 IC制造工藝 外延生長 掩膜
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