半导体的生产工艺流程

半导体的生产工艺流程 微机电制作技术，尤其是最大宗以硅半导体为基础的微细加工技术(silicon- based micromachining)，原本就肇源于半导体组件的制程技术，所以必须先介绍清楚这类制程，以免沦于夏虫语冰的窘态。 一、洁净室 一般的机械加工是不需要洁净室(clean room)的，因为加工分辨率在数十微米以上，远比日常环境的微尘颗粒为大。但进入半导体组件或微细加工的世界，空间单位都是以微米计算，因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上，便有可能影响到其上精密导线布局的样式，造成电性短路或断路的严重后果。 为此，所有半导体制程设备，都必须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中，这就是洁净室的来由。洁净室的洁净等级，有一公认的标准，以class 10为例，意谓在单位立方英呎的洁净室空间内，平均只有粒径0.5 微米以上的粉尘 10 粒。所以class 后头数字越小 ，洁净度 越佳 ，当 然 其造价 也 越昂贵 (参 见 图 2-1)。 为营 造洁净室的环境，有专 业 的建 造厂 家 ，及 其相 关 的技术与 使 用 管理 办 法 如 下 ： 1、内部 要保 持 大于一大气 压 的环境，以确 保 粉尘只出 不进。所以需要大型 鼓 风 机，将 经 滤 网 的空气 源源不绝地 打 入洁净室中。 2、为保 持 温 度 与 湿 度 的恒 定 ，大型 空调 设备须搭 配 于前 述 之 鼓 风 加压系 统 中。换 言 之 ，鼓 风 机加压 多 久 ，冷 气 空调 也 开 多 久 。 3、所有气 流方向 均由上往 下 为主 ，尽 量 减 少 突 兀 之 室内空间设计或机台摆放调配，使粉尘在洁净室内回旋停滞的机会与时间减至最低程度。 4、所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主。 5、所有人事物进出，都必须经过空气吹浴 (air shower) 的程序，将表面粉尘先行去除。 6、人体及衣物的毛屑是一项主要粉尘来源，为此务必严格要求进出使用人员穿戴无尘衣，除了眼睛部位外，均需与外界隔绝接触 (在次微米制程技术的工厂内，工作人员几乎穿戴得像航天员一样。) 当然，化妆是在禁绝之内，铅笔等也禁止使用。 7 、 除 了 空 气 外 ，水 的使用 也 只 能 限 用 去 离 子水 (DI water, de-ionized water)。一则防止水中粉粒污染晶圆，二则防止水中重金属离子，如钾、钠离子污染金氧半 (MOS) 晶体管结构之带电载子信道 (carrier channel)，影响半导体组件的工作特性。去离子...