圖解半導體製造裝置

前言

第1章　概觀半導體製程
1-1　前段製程與後段製程
          前段製程安裝元件、配線；後段製程進行組裝、選別、檢驗等  8
1-2　元件形成製程(前段製程 FEOL) 1
         從晶圓洗淨、氧化到閘極氧化層之形成  12
1-3　元件形成製程(前段製程 FEOL) 2
         閘極多結晶矽之形成到埋設接觸孔  16
1-4　配線形成製程(前段製程 BEOL)
　　 將電晶體等以金屬配線、接續後形成迴路  20
1-5　晶圓電路檢查製程
          確認埋入晶圓內晶片迴路特性，判定其優、劣  24
1-6　組裝製程(後段製程)
          將優質的晶片與外埠端子連接，用薄膜來保護晶片  26
1-7　選別、檢驗製程(後段製程)
          逐個檢查已完成之LSI電力特性、尺寸、外觀  28
          Column  新材料、新技術持續登場  29
1-8　製造流程與所使用之裝置
          各元件構成零組件之流程概觀  30

第2章　前段製程(洗淨 ~ 曝後烤)之主要製程與裝置
2-1　洗淨 1
　　 一般使用藥劑之化學性清除方法  40
2-2　洗淨 2
         晶圓洗淨技術與新興洗淨技術  43
2-3　乾燥
          晶圓處理後務必要水洗、乾燥  45
2-4　氧化
         將晶圓矽表面轉換為矽氧化層  47
2-5　化學氣相沈積(CVD) 1
          讓反應瓦斯進行化學反應，沉積出膜  49
2-6　化學氣相沈積(CVD) 2
          ALD與Cat-CVD  52
2-7　光阻蝕劑塗佈
          圖形(pattern)加工前之光阻蝕劑塗佈  54
2-8　預烤
          將光阻蝕劑稍微加熱  56
2-9　曝光 1
          步進機(stepper) 、掃描機(scanner)、液浸曝光裝置  57
2-10　曝光 2
            EUV與圖形解析度提升技術  59
2-11　曝光 3
            電子束曝光裝置  62
             Column  曝光裝置方式  63
2-12　顯像．曝後烤
　　    在光阻蝕劑上製作圖形，燒刻  64

第3章　前段製程(乾式蝕刻~金屬鍍膜) 之主要製程與裝置
3-1　乾式蝕刻 1
　　 反應性離子蝕刻裝置   72
3-2　乾式蝕刻 2
         非等向性蝕刻與等向性蝕刻  74
3-3　抗蝕劑剝離．灰化
         去除不要之光阻蝕劑  76
3-4　CMP
         表面研磨、平坦化  78
3-5　濕式蝕刻
          整體蝕刻之主要用途  80
          Column  矽化物技術  82
3-6　不純物質(雜參)導入裝置 1
          離子佈植  83
          Column  離子佈植光罩  84
3-7　不純物質(雜參)導入裝置 2
          新的不純物質導入技術  85
3-8　氧化層蝕刻(反蝕刻)
         閘極側璧以自我對準方式形成絕緣膜  87
3-9　PVD(物理氣相沉積)裝置 1
         濺鍍  88
3-10　PVD(物理氣相沉積)裝置 2
           各種PVD技術  91
3-11　熱處理(退火)
           非活性氣體中之晶圓熱處理  93
3-12　鍍膜
            將配線用的銅金屬做全面性的鍍膜  95
3-13　其他技術．裝置 1
            磊晶沉積、熱擴散  97
3-14　其他技術．裝置 2
            絕緣膜塗佈、奈米壓印  99

第4章　後段製程(切割~接合) 之主要製程與裝置
4-1　封裝 1
          封裝的種類與特徵  108
4-2　封裝 2
          從實裝技術來看半導體封裝的趨勢  112
          Column  為何需要高密度實裝技術  115
4-3  　LSI後段製程方法
           將LSI裝置以封裝方法收?  116
4-4　研磨
          薄化矽晶圓  118
4-5　切割
          將矽晶圓分割為單個積體電路  120
          Column  藉由超純水洗淨破壞半導體晶片的靜電  123
4-6　黏晶
          將分割後的半導體晶片搭載於封裝基板  124
4-7 　打線接合
          將分割後的半導體晶片與外部電力連接  126
          Column  未來的新型態打線接合技術  129
4-8　無接線接合
　　 將半導體晶片與外部電力以無接線方式接合  130

第5章　後段製程(樹脂封裝、端子加工、檢查)之主要製程與裝置
5-1　樹脂封裝 1
　　 導線架型封裝之傳送模塑樹脂封裝裝置  140
         Column  為何無鉛對環境保護來說是必要的？  142
5-2　樹脂封裝 2
　　 僅有基板單邊設有縫細，可以樹脂封裝金屬方式注入樹脂  144
5-3　導線架式封裝端子加工
　　 鍍、導線成形裝置  146
5-4　BGA式封裝端子加工
　　 附有球型、封裝切斷．分離  152
5-5　標記(Marking)
　　 於封裝產品上標記姓名與地址  154
5-6　無接線接合中具有代表性之後段製程製造方法案例
　　 TBGA與FCBGA   156
5-7　3D晶片堆疊構裝
　　 晶片堆疊之高密度、高性能化  160
         Column  何謂半導體~機器組合系統之統合設計  163
5-8　晶圓階段之封裝
　　 後段製程中，直接以擴散製程製造晶圓的方式
          Column  裸晶封裝所需要的KGD  167
5-9　半導體檢查製程
　　 LSI檢查  168