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3，3.工藝布局3,3、1、3。3,2.集成電路芯片工藝十分復(fù)雜.復(fù)雜電路的工藝步驟可高達(dá)500多步,一般可概分為前段工藝及后段工藝，硅片下線后.在其清洗過(guò)后的表面上，通過(guò)氧化或化學(xué)氣相淀積的方法形成各種薄膜.經(jīng)由光刻成型與刻蝕工藝形成各類(lèi)圖形，采用離子注入或擴(kuò)散方法摻雜形成所需的電學(xué)特性，再通過(guò)濺射形成多重導(dǎo)線 如此多次循環(huán)重復(fù) 最終形成電路圖形、1.清洗工藝.清洗工藝主要用來(lái)去除金屬雜質(zhì) 有機(jī)物污染 微塵 一般情況下，使用高純度的化學(xué)品來(lái)清洗 高純度的去離子純水來(lái)洗濯。最后在高純度的氣體環(huán)境下高速脫水甩干、或采用高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑除濕干化,按照清洗方式的不同 一般可分為濕法化學(xué)法，物理洗凈法和干法洗凈法,2、氧化工藝.氧化工藝由硅的氧化形成氧化層.作為性能良好的絕緣材料，一般可分為濕法氧化法和干法氧化法。而常見(jiàn)的氧化設(shè)備有水平式與直立式爐管。3。擴(kuò)散工藝。擴(kuò)散工藝是指物質(zhì) 氣 固、液.中的原子或分子在高溫狀態(tài)下 因高溫激化作用 由高濃度區(qū)域移至低濃度區(qū)域,4、化學(xué)氣相淀積工藝，化學(xué)氣相淀積工藝?yán)脷鈶B(tài)的化學(xué)材料在硅片表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、并在硅片表面上淀積形成一層固體薄膜 如二氧化硅，各種硅玻璃。多晶硅。氮化硅.鎢與硅化鎢等.因反應(yīng)壓力的不同一般可分為、常壓化學(xué)氣相淀積法。低壓化學(xué)氣相淀積法，相關(guān)設(shè)備有批量加工形式的爐管 也有單一硅片加工形式的設(shè)備 亞大氣壓化學(xué)氣相淀積法，等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積法，高密度等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積法、5.離子注入工藝，離子注入工藝是通過(guò)將選定的離子加速、射入硅片的特定區(qū)域而改變其電學(xué)特性的一種工藝、一般可以分為大電流型 低能型,中低電流型,高能型.6、濺射工藝.濺射工藝通過(guò)靶材來(lái)提供鍍膜的金屬材料、利用其重力作用、使靶材產(chǎn)生的金屬晶粒掉落至硅片表面,從而形成金屬薄膜，7 刻蝕工藝，刻蝕工藝用于將形成在硅片表面的薄膜、被全部或依照特定圖形部分地去除至必要的厚度.一般可以分為濕法刻蝕和干法刻蝕，濕法刻蝕利用液體酸液或溶劑。將不要的薄膜去除 干法刻蝕利用帶電粒子以及具有高度活性化學(xué)的中性原子和自由基的等離子體,將不要的薄膜去除 8.光刻工藝 光刻工藝是掩膜板上的圖形在感光材料光刻膠上成像的過(guò)程,流程一般分為氣相成底膜.旋轉(zhuǎn)涂膠 軟烘 對(duì)準(zhǔn)和曝光，曝光后烘焙。顯影.堅(jiān)膜烘焙等，曝光設(shè)備一般又可依波長(zhǎng)之不同分為365nm的I,line 248nm的KrF深紫外線曝光設(shè)備.以及193nm的ArF深紫外線曝光設(shè)備和浸潤(rùn)式曝光設(shè)備,工藝相關(guān)設(shè)備需放置在黃光的區(qū)域。該區(qū)域需要有獨(dú)立的回風(fēng)、對(duì)潔凈度亦有較高的需求。并裝置去離子器.對(duì)溫度。濕度、抗微振性能有最高的要求.9，化學(xué)機(jī)械研磨工藝 化學(xué)機(jī)械研磨工藝是把芯片放在旋轉(zhuǎn)的研磨墊上，施加一定的壓力，用化學(xué)研磨液進(jìn)行研磨的平坦化過(guò)程。以完成多層布線所需的平坦度要求 通常應(yīng)用在8英寸及以上的芯片加工工藝中,10，檢測(cè),透過(guò)微分析技術(shù)對(duì)材料以及工藝品質(zhì)做鑒定和改善,可概分為在線檢測(cè)及離線檢測(cè)、11.硅片驗(yàn)收測(cè)試，硅片驗(yàn)收測(cè)試是在工藝流程結(jié)束后對(duì)芯片做電性測(cè)量。用來(lái)檢驗(yàn)各段工藝流程是否符合標(biāo)準(zhǔn)、12 中測(cè)，中測(cè)的目的是將硅片中不良的芯片挑選出來(lái),通常包含電壓、電流，時(shí)序和功能的驗(yàn)證。所用到的設(shè)備有測(cè)試機(jī)。探針卡，探針臺(tái)以及測(cè)試機(jī)與探針卡之間的接口等,3，3，3，在芯片制造過(guò)程中.為了降低生產(chǎn)工序中發(fā)生的成本 必須設(shè)計(jì)出最合理的設(shè)備布局來(lái)縮短搬運(yùn)的距離和時(shí)間,提高設(shè)備的利用率、一般會(huì)根據(jù)由工藝技術(shù)確定工藝流程.通過(guò)對(duì)工藝流程的步驟分析，計(jì)算芯片在生產(chǎn)過(guò)程中傳送各功能區(qū)域的頻次。如圖1范例工藝流程與芯片傳送頻次參數(shù),通過(guò)分析頻次的數(shù)量,為了減少硅片傳送距離.傳送頻次較高的區(qū)域建議相鄰放置。如光刻區(qū)要靠近刻蝕區(qū)、刻蝕區(qū)要靠近去膠清洗區(qū)等 圖1。工藝流程與芯片傳送頻次參數(shù) 前段工藝.FEOL。包括硅片下線。淺溝道隔離與有源區(qū)的形成。阱區(qū)離子注入,柵極形成、源漏極形成.硅化物形成 后段工藝、BEOL.包括器件與金屬層間介電層形成.接觸孔形成。多層金屬層連接，金屬層間介電層形成。鋁壓點(diǎn)保護(hù)層形成.硅片驗(yàn)收測(cè)試等，進(jìn)入后段工藝的硅片應(yīng)避免與前段工藝混用設(shè)備 以免金屬離子等污染前段工藝中的硅片、造成電氣性能異常.3.3，4 3，3,5。集成電路芯片生產(chǎn)的布局如圖2所示的演進(jìn)趨勢(shì)。圖2。集成電路芯片產(chǎn)生的布局演進(jìn)趨勢(shì).對(duì)于4英寸。6英寸芯片生產(chǎn)。由于通常采用片盒開(kāi)敞式生產(chǎn)，操作區(qū)空氣中的塵埃會(huì)直接影響硅片電路的電氣性能、因此對(duì)于操作區(qū)的凈化要求較高,為了節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。保證凈化要求.通常采用壁板將操作區(qū)和低潔凈度要求的設(shè)備區(qū)分開(kāi),隨著芯片加工尺寸向8英寸及12英寸發(fā)展、對(duì)于線寬的要求也越來(lái)越高。大面積高潔凈度凈化區(qū)的造價(jià)和運(yùn)行成本越發(fā)昂貴，因此采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口加微環(huán)境的生產(chǎn)方式成為8英寸及12英寸芯片生產(chǎn)方式的主流.在這種方式中 硅片放置在密閉的片盒中,在運(yùn)輸和加工過(guò)程中不會(huì)受到外界環(huán)境的污染。因此操作區(qū)可以采用較低的凈化等級(jí)。同時(shí)8英寸及12英寸的生產(chǎn)輔助設(shè)備通常可以放置在生產(chǎn)區(qū)的下技術(shù)夾層中,以減少在生產(chǎn)區(qū)占用的面積,可以提高凈化區(qū)的面積利用率、擴(kuò)大單位面積的產(chǎn)能 因此在生產(chǎn)區(qū)中就沒(méi)有采用隔墻將操作區(qū)和設(shè)備區(qū)隔開(kāi).同時(shí)可以提高設(shè)備布置的靈活性。3，3 9，由于硅集成電路生產(chǎn)對(duì)環(huán)境要求很高、參觀人員進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)參觀會(huì)對(duì)環(huán)境及生產(chǎn)產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)進(jìn)入潔凈區(qū)換鞋.更衣等步驟耗時(shí)較多 因此通常會(huì)在潔凈生產(chǎn)區(qū)外設(shè)置參觀走道。參觀走道通常布置在廠房的一側(cè)或環(huán)形布置 3、3.10 對(duì)于早期的8英寸芯片工廠來(lái)說(shuō).大部分硅片傳送.存儲(chǔ)和分發(fā)是通過(guò)人工操作完成的,目前多數(shù)8英寸和12英寸芯片工廠設(shè)有自動(dòng)物料處理系統(tǒng)、AMHS。其優(yōu)點(diǎn)在于有效利用潔凈室空間,有效地管理生產(chǎn)中的芯片.有效地降低操作人員的負(fù)擔(dān)，近而減少在傳送硅片時(shí)的失誤.在一些12英寸生產(chǎn)工廠.運(yùn)輸系統(tǒng)可延伸到不同的生產(chǎn)區(qū)域，借助吊掛傳輸系統(tǒng) OHT.將芯片直接傳遞到設(shè)備端，今后自動(dòng)物料處理系統(tǒng)中還要在提高生產(chǎn)速度、縮短生產(chǎn)周期和快速適應(yīng)芯片制造環(huán)境變化等方面進(jìn)行持續(xù)改善。在首次投片到成熟生產(chǎn)期間快速發(fā)展起來(lái) 同時(shí)適應(yīng)和滿(mǎn)足芯片工廠的各種需求。在計(jì)算自動(dòng)物料處理系統(tǒng)時(shí).應(yīng)考慮生產(chǎn)周期，生產(chǎn)線成品率,研發(fā)和生產(chǎn)工藝驗(yàn)證投片需求,機(jī)械手臂的處理能力等因素來(lái)決定儲(chǔ)位數(shù)量和載送距離、