半导体光刻工艺制作-天津半导体光刻工艺-半导体微纳(查看)

MEMS光刻工艺外协——广东省科学院半导体研究所是广东省科学院下属骨干研究院所之一，主要聚焦半导体产业发展的应用技术研究，兼顾重大技术应用的基础研究，立足于广东省经济社会发展的实际需要，从事电子信息、半导体领域应用基础性、关键共性技术研究，以及行业应用技术开发。

光刻之所以得名，就是因为它通过利用光线，把带有图案的掩模板上的图形转移到晶圆片上。由于半导体技术的主要目标是尽可能的缩小电路尺寸，所以对光刻的精度要求也越来越高。高精度的光刻机是光刻步骤的基础，这就是为什么“光刻”成为备受关注的工艺步骤。

为了支持更高精度的光刻，也有***的光刻机被制造出来。目前***的光刻机技术是极紫外光刻技术（EUV，Extreme Ultra-violet），它使用波长为13.5纳米的极紫外线作为光源进行电路光刻，可以制造出7纳米及以下工艺节点的芯片。A***L是EUV光刻机的***厂商，其新型号的光刻机号称可实现0.3纳米的精度。

光刻技术是半导体芯片工艺中昂贵的工艺，在***工艺中，光刻步骤的成本可以占整个芯片加工成本的三分之一甚至更多。

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薄膜工艺就是指在半导体晶晶圆片上沉积各种材料，以实现不同电路功能或特性的过程。和前面几个工艺步骤是按工艺过程来命名不同，这一步骤命名方式是按材料的“状态”来命名的。这个命名甚至让人看起来有些费解，从示意图看，半导体器件看上去都是厚厚的一个个器件，半导体光刻工艺代工，哪来的薄膜？

其实为了理解方便，半导体器件结构在图示时经过了抽象和不等比例的放大，实际中半导体器件在晶圆片上非常薄的一层内实现。通常厚度在1微米以内。对于一个8英寸（200毫米）的晶圆片来说，1微米的厚度薄膜的制作，相当于在200米直径的操场上，均匀的堆积1毫米厚的沙子。这层薄膜非常的薄，但功能却非常强大。各个半导体器件之间或是金属连接，或是电场联系，均需要用这些薄膜层实现。薄膜层实现了各器件间复杂贯穿的“阡陌交通”。正是因为这层结构非常的薄，于是就被称作“薄膜”工艺。这么薄的膜层不能通过机械方式来制造，于是，掺杂“沉积”（Deition）工艺被发明出来。

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随着半导体技术的进步，对各薄膜层精度的要求也越来越高，于是，需要对晶圆表面进行平坦化，消除不同材料层之间的起伏和缺陷，提高光刻的精度和质量。

抛光（Polishing）就是用于晶圆表面薄膜层平整化的技术。抛光工艺中，主要的工艺是CMP（化学机械抛光，Chemical Mechanical Polishing），CMP是一种利用化学腐蚀和机械摩擦的结合来实现晶圆表面平坦化的技术，研磨对象主要是浅沟槽隔离(STI)，层间膜和铜互连层等。

以上就是芯片制造中的主要工艺，以上工艺以硅基半导体为主要参考，其他工艺（如GaAs、SiGe等化合物半导体）会略有不同，但基本思路一致。

在具体半导体工艺实现上，通过将以上关键工艺的有机整合，形成一个完整的工艺流程，就可以完成半导体工艺的开发。

  总  结    芯片的制造工艺是一个复杂的过程，关键工艺也并不只有光刻，还包括晶圆加工、氧化、刻蚀、掺杂、薄膜沉积等多个步骤，每个步骤都对半导体性能和功能有重要影响。

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