电子科学与技术专业参观心得_电子工厂参观心得体会
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工艺专题
电科1101 3110209128 郭灿鸿
晶圆制造工艺流程
1、表面清洗
2、初次氧化
3、CVD(Chemical Vapor deposition)法沉积一层 Si3N4(Hot CVD 或 LPCVD)。
（1）常压 CVD(Normal Preure CVD)（2）低压 CVD(Low Preure CVD)（3）热 CVD(Hot CVD)/(thermal CVD)（4）电浆增强 CVD(Plasma Enhanced CVD)（5）MOCVD(Metal Organic CVD)& 分子磊晶成长(Molecular Beam Epitaxy)（6）外延生长法(LPE)
4、涂敷光刻胶（1）光刻胶的涂敷（2）预烘(pre bake)（3）曝光（4）显影
（5）后烘(post bake)（6）腐蚀(etching)（7）光刻胶的去除
5、此处用干法氧化法将氮化硅去除、离子布植将硼离子(B+3)透过 SiO2 膜注入衬底，形成 P 型阱
7、去除光刻胶，放高温炉中进行退火处理
8、用热磷酸去除氮化硅层，掺杂磷(P+5)离子，形成 N 型阱
9、退火处理，然后用 HF 去除 SiO2 层
10、干法氧化法生成一层 SiO2 层，然后 LPCVD 沉积一层氮化硅
11、利用光刻技术和离子刻蚀技术，保留下栅隔离层上面的氮化硅层
12、湿法氧化，生长未有氮化硅保护的 SiO2 层，形成 PN 之间的隔离区
13、热磷酸去除氮化硅，然后用 HF 溶液去除栅隔离层位置的 SiO2，并重新生成品质更好的 SiO2 薄膜 , 作为栅极氧化层。
14、LPCVD 沉积多晶硅层，然后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极结构，并氧化生成 SiO2 保护层。
15、表面涂敷光阻，去除 P 阱区的光阻，注入砷(As)离子，形成 NMOS 的源漏极。用同样的方法，在 N 阱区，注入 B 离子形成 PMOS 的源漏极。
16、利用 PECVD 沉积一层无掺杂氧化层，保护元件，并进行退火处理。
17、沉积掺杂硼磷的氧化层
18、濺镀第一层金属（1）薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同，厚度通常小于 1um。（2）真空蒸发法（Evaporation Deposition）（3）溅镀（Sputtering Deposition）
19、光刻技术定出 VIA 孔洞，沉积第二层金属，并刻蚀出连线结构。然后，用 PECVD 法氧化层和氮化硅保护层。20、光刻和离子刻蚀，定出 PAD 位置
21、最后进行退火处理，以保证整个 Chip 的完整和连线的连接性
芯片的制造
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序（Wafer Fabrication）、晶圆针测工序（Wafer Probe）、构装工序（Packaging）、测试工序（Initial Test and Final Test）等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段（Front End）工序，而构装工序、测试工序为后段（Back End）工序。
1、晶圆处理工序：本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件（如晶体管、电容、逻辑开关等），其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关，但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗，再在其表面进行氧化及化学气相沉积，然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。
2、晶圆针测工序：经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的小格，即晶粒，一般情况下，为便于测试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品；但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测（Probe）仪对每个晶粒检测其电气特性，并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，装入不同的托盘中，不合格的晶粒则舍弃。
3、构装工序：就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片（即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块）。
4、测试工序：芯片制造的最后一道工序为测试，其又可分为一般测试和特殊测试，前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性，如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片，依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数，从相近参数规格、品种中拿出部分芯片，做有针对性的专门测试，看是否能满足客户的特殊需求，以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品
心得体会
通过这次工艺专题掌握了IC工艺的初步理论知识和制作细节。不同产品的制作工艺不同，但可将制作工艺分解为多个基本相同的小单元，再将不同的小单元按需要顺序排列组合来实现。
具体以一个芯片设计为例，首先将大自然中仅次于氧含量的硅做成硅棒，然后切片，再经过20到30步工艺步骤做成硅片然后再对做好的芯片进行测试，再经过封装成成品，完了再经过成品测试找出不符合标准的芯片，再包装到上市出售。
在掺杂的步骤中，包含了热扩散和离子注入两种方法。由于热扩散成本较低容易实现在以前的制作工艺中经常采用，而离子注入方法比热扩散更加精确，实现掺杂的效果比掺杂好，但是离子注入的一个最大劣势是成本高，就单个离子注入机比较昂贵，配合其他的设备整个成本比较高。
离子注入和热扩散的不同之处是，离子注入还需进行退火处理，因为进行了离子注入时可能将排列合理的原子给替换或是排挤的不在其原来的位置了，所以必须进行退火来进行恢复。在某一高温下保持一段时间，使杂质通过扩散进入替位，有电活性；并使晶体损伤区域“外延生长”为晶体，恢复或部分恢复硅的迁移率，少子寿命。
微电子芯片封装在满足器件的电、热、光、机械性能的基础上，主要应实现芯片与外电路的互连，并应对器件和系统的小型化、高可靠性、高性价比也起到关键作用。微电子封装通常有五种作用，即电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护。器件封装在国际上已成为独立的封装产业，并与器件测试、器件设计和器件制造共同构成微电子产业的四大支柱。
对未来测试技术的展望：内外带宽差异；混合电路测试；系统级芯片测试；内嵌存储器与自我校正；芯片性能的提高与测试精度的矛盾；集成度的提高使得同样失效机理影响更严重；外部测试设备的高昂价格与IC成本降低的要求相冲突。
综上将晶圆制造和芯片制造的整个过程和学习到的知识进行了一下梳理，很好的了解和掌握了更多的关于IC的综合知识。
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