第三章集成電路的制造工藝（1）集成電路設計人員雖然不需要直接參與集成電路的工藝流程和掌握工藝的細節，但了解集成電路制造工藝的基本原理和過程，對于集成電路設計大有裨益。（2）這些工藝可應用于各類半導體器件和集成電路的制造過程。

為何要介紹IC制造工藝？代客戶加工（代工）方式芯片設計單位和工藝制造單位的分離。即芯片設計單位可以不擁有生產線而存在和發展，而芯片制造單位致力于工藝實現，即代客戶加工（簡稱代工）方式。代工方式已成為集成電路技術發展的一個重要特征無生產線設計與代工方式的關系圖PDK文件首先，代工單位將經過前期開發確定的一套工藝設計文件PDK（PocessDesignKits)通過因特網傳送給設計單位。PDK文件包括：工藝電路模擬用的器件的SPICE參數，版圖設計用的層次定義，設計規則，晶體管、電阻、電容等元件和通孔（VIA）、焊盤等基本結構的版圖，與設計工具關聯的設計規則檢查（DRC）、參數提取（EXT）和版圖電路對照（LVS）用的文件。電路設計和電路仿真設計單位根據研究項目提出的技術指標，在自己掌握的電路與系統知識的基礎上，利用PDK提供的工藝數據和CAD/EDA工具，進行電路設計、電路仿真（或稱模擬）和優化、版圖設計、設計規則檢查DRC、參數提取和版圖電路圖對照LVS，最終生成通常稱之為GDS-Ⅱ格式的版圖文件。掩模與流片代工單位根據設計單位提供的GDS-Ⅱ格式的版圖數據，首先制作掩模（Mask），將版圖數據定義的圖形固化到鉻板等材料的一套掩模上。一張掩模一方面對應于版圖設計中的一層的圖形，另一方面對應于芯片制作中的一道或多道工藝。在一張張掩模的參與下，工藝工程師完成芯片的流水式加工，將版圖數據定義的圖形最終有序的固化到芯片上。這一過程通常簡稱為“流片”參數測試和性能評估設計單位對芯片進行參數測試和性能評估。符合技術要求時，進入系統應用。從而完成一次集成電路設計、制造和測試與應用的全過程。代工工藝代工（Foundry）廠家無錫上華（0.6/0.5mCOS和4mBiCMOS工藝)上海先進半導體公司(1mCOS工藝)首鋼NEC(1.2/0.18mCOS工藝)上海華虹NEC(0.35mCOS工藝)上海中芯國際(8英寸晶圓0.25/0.18mCOS工藝)境外代工廠家一覽表芯片工程與多項目晶圓計劃集成電路設計需要的知識范圍集成電路設計：門檻很高系統知識：應用范圍涉及面很廣電路知識：是核心知識（技術和經驗）工具知識：包括硬件描述語言和設計流程工藝知識：微電子技術和版圖設計經驗實際上的制作過程是很復雜的，有的甚至要有幾百個步驟。但其涉及到的基本工藝無外乎以下幾種集成電路工藝簡介

P型襯底(摻雜濃度低)N+N+SGBDNMOS1、硅片檢測SUB硅片規格：晶向P(100)

電阻率25.5~42.5ohm.cm

厚度525+/-20umSi2、初氧

SUB初氧（2）厚度：4100+/400A作用：作為Nwell注入的掩蔽輔助層SiSiO23、PWELL注入PSUBSiSiO2注入條件：B，50kev，3E124、腐蝕SiO2PSUBSiSiO2漂光由Nwell推進所生成的氧化層。5、基氧PSUBSiSiO2基氧厚度：375+/-50A作為Si3N4與Si之間的應力緩沖層。6、柵氧化SiSiO2PSUB氧化層厚度：425+/-15A,柵氧化層是NMOS工藝中要求最高的工藝，極容易導致器件的失效。7、多晶沉積PSUBSiSiO2Poly多晶Si柵整片無膠注入PSUBSiSiO2PRPoly8、涂光刻膠9、光刻多晶一SiSiO2PRPoly光刻后留下的部分包括：柵、電容的下極板。（掩模版——曝光——顯影）PSUB10、刻蝕多晶一PSUBSiSiO2PRPoly11、去膠采用濕法去膠（1）+（2）菜單去膠。PSUBSiSiO2PRPoly12、多晶一氧化此氧化層作為電容的介質層。PSUBSiSiO2PRPoly13、N+區注入SiSiO2PRPolyN+注入條件：As，110kev，6E15PSUB14、BPSG淀積

BPSG厚度：8000+/-1000A用作多晶和AL的隔離介質PSUBBPSGSiSiO2PRPolyN+15、BPSG流動緩和BPSG的棱角以利于AL的爬坡和臺階覆蓋。完成

N＋和P＋源漏結的最終推進。至此完成了晶體管部分的制作。PSUBBPSGSiSiO2PRPolyN+16、腐蝕接觸孔PSUB開引線孔采用先濕后干的兩步工藝以利于AL在孔內的臺階覆蓋。BPSGSiSiO2PRPolyN+17、刻蝕接觸孔開引線孔采用先濕后干的兩步工藝以利于AL在孔內的臺階覆蓋。PSUBBPSGSiSiO2PRPolyN+18、去膠去膠工藝：干法去膠（1）+濕法去膠（2）PSUBBPSGSiSiO2PRPolyN+19、濺射鋁采用AlSiCu

濺射。用作各晶體管之間的聯線。PSUBAlBPSGSiSiO2PRPolyN+20、光刻鋁定義鋁線區域。PSUBAlBPSGSiSiO2PRPolyN+21、刻蝕鋁PSUBAlBPSGSiSiO2PRPolyN+22、去膠去膠工藝：干法去膠（2）PSUBAlBPSGSiSiO2PRPolyN+23、Si3N4鈍化作為器件的保護層。PSUBPadAlBPSGSiSiO2PRPolyN+24、合金，門檢驗，待PVM合金步驟是實現金屬化的過程，對于器件的穩定性有良好的促進作用。合金步驟還助于消除在物理工藝過程中產生的電離陷阱，積累電荷的因素。ProcessFlowPhotoResistThermalOxNitrideEpiAmorph.SiNPolyPPolyN+Si