一种半导体芯片生产工艺的制作方法

本发明主要涉及半导体芯片生产，具体涉及一种半导体芯片生产工艺。

背景技术：

1、半导体芯片的作用是通过改变其局部杂质浓度形成一些器件结构，对电路有一定的控制作用，如二极管的单向导通，如晶体管的放大效应。这是导体和绝缘体所不能及的。导体在电路中常表现为电阻和导线，半导体芯片在电路中只起分压器或限流器的作用。半导体芯片通常使用不同半导体材料，采用不同的工艺和几何结构，并开发了各种不同功能和用途的晶体二极管。

2、半导体生产工艺中，需要对晶圆制作材料硅进行氧化，现有的氧化的方法分为干法氧化和湿法氧化，其中干法氧化，速度慢但氧化层薄而致密，而湿法氧化，速度快但保护层相对较厚且密度较低；另一方面，现有的刻蚀方法包括离子束蚀刻，但是由于反应物不是气态，所以会有颗粒沉积，影响最终品质。

技术实现思路

1、 1.发明要解决的技术问题

2、本发明提供了一种半导体芯片生产工艺，用以解决上述背景技术中存在的技术问题。

3、 2.技术方案

4、为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种半导体芯片生产工艺，所述工艺包括以下步骤：

5、步骤一：从硅砂中提取超高纯度硅，将其融化凝固成单晶固体，制备成锭；

6、步骤二：将步骤二中的锭首尾锯切，再将其余部分切割成预定厚度的薄片，制备锭片；

7、步骤三：将步骤三中的锭片表面研磨抛光，制备成裸片；

8、步骤四：将步骤四中的裸片快速氧化，使其表面形成预定厚度的二氧化硅，制备成晶圆；

9、步骤五：将步骤四中的晶圆表面涂覆光刻胶，并放入光刻机中曝光后显影；

10、步骤六：将步骤五中的晶圆放入刻蚀机进行刻蚀；

11、步骤七：将步骤六中的晶圆薄膜沉积，再对晶圆上触点进行键合，制备成半导体芯片。

12、进一步的，所述裸片氧化方法为：将所述裸片放置氧化炉内加热至800℃，然后通入微量hf，所述裸片表面快速氧化，再保温30min，然后再逐渐降温至室温。

13、进一步的，所述光刻胶为正胶，所述涂覆采用旋涂法；

14、进一步的，所述刻蚀方法为：将正电荷的惰性气体离子，以约1至3kev的离子束辐射到所述晶圆表面，颗粒沉积在所述晶圆表面或所述刻蚀机加工室内壁上。

15、进一步的，将第二气体引入所述刻蚀机加工室内壁，所述第二气体与所述惰性气体离子发生反应，对所述晶圆表面进行刻蚀，同时第二气体与所述颗粒进行反应形成气态副产物。

16、 进一步的，所述晶圆薄膜沉积方法为：将氩气体施加高电压使其电离，往所述晶圆基板上施加正电压，往所述晶圆沉积目标层上施加负电压。

17、 3.有益效果

18、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：通入微量hf后，再配合800℃加热，能够使裸片表面快速氧化，产生薄氧化层，且该薄氧化层具有极好的厚度均匀性和重复性，界面电荷少，抗辐射能力强，无任何明显凹凸不平，这些特性达到或者超过了高温氧化的水平；

19、往刻蚀机加工室内壁通入第二气体后，该第二气体和惰性气体离子发生反应，进而引起物理化学蚀刻，再次过程中，部分气体与表面反应进行刻蚀，同时也与打磨出的颗粒反应形成气态副产物，气态副产物再挥发消除，进而除去了颗粒杂质，该方法可根据刻蚀材料和物理溅射采用的离子，选择不同第二气体，使用范围广泛，且由于垂直辐射，垂直壁上的磨损非常低。

技术特征：

1.一种半导体芯片生产工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产工艺，其特征在于：所述裸片氧化方法为：将所述裸片放置氧化炉内加热至800℃，然后通入微量hf，所述裸片表面快速氧化，再保温30min，然后再逐渐降温至室温。

3.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产工艺，其特征在于：所述光刻胶为正胶，所述涂覆采用旋涂法。

4.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产工艺，其特征在于：所述刻蚀方法为：将正电荷的惰性气体离子，以约1至3kev的离子束辐射到所述晶圆表面，颗粒沉积在所述晶圆表面或所述刻蚀机加工室内壁上。

5.根据权利要求4所述的一种半导体芯片生产工艺，其特征在于：将第二气体引入所述刻蚀机加工室内壁，所述第二气体与所述惰性气体离子发生反应，对所述晶圆表面进行刻蚀，同时第二气体与所述颗粒进行反应形成气态副产物。

6.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产工艺，其特征在于：所述晶圆薄膜沉积方法为：将氩气体施加高电压使其电离，往所述晶圆基板上施加正电压，往所述晶圆沉积目标层上施加负电压。

技术总结
本发明提供了一种半导体芯片生产工艺，工艺包括以下步骤：步骤一：从硅砂中提取超高纯度硅，将其融化凝固成单晶固体，制备成锭；步骤二：将步骤二中的锭首尾锯切，再将其余部分切割成预定厚度的薄片，制备锭片；步骤三：将步骤三中的锭片表面研磨抛光，制备成裸片；步骤四：将步骤四中的裸片快速氧化，使其表面形成预定厚度的二氧化硅，制备成晶圆；步骤五：将步骤四中的晶圆表面涂覆光刻胶，并放入光刻机中曝光后显影；步骤六：将步骤五中的晶圆放入刻蚀机进行刻蚀；步骤七：将步骤六中的晶圆薄膜沉积，再对晶圆上触点进行键合，制备成半导体芯片。第二气体和惰性气体离子发生反应，进能够和颗粒反应形成气态副产物，除去颗粒杂质。

技术研发人员：钱鑫
受保护的技术使用者：芜湖华沅微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6