晶圓
晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片,由于其形狀為圓形,故稱為晶圓;在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結構,而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅,而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,并經蒸餾后,制成了高純度的多晶硅,其純度高達99.999999999%。
晶圓制造流程
1、脫氧提純
沙子/石英經過脫氧提純以后的得到含硅量25%的Si02二氧化硅。氧化硅經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,并蒸餾后,得到純度高達99%以上的晶體硅。晶體硅的純度要求非常高,這也是造出晶圓昂貴的原因。大家知道鉆石是個什么玩意兒嗎?鉆石就是碳元素經過脫氧以及其他因素形成的元素排列獨特且純度高達99.64%以上的晶體。大家想想,晶圓比人造鉆石便宜多了,感覺還是很劃算的。
2、制造晶棒
晶體硅經過高溫成型,采用旋轉拉伸的方法做成圓形的晶棒。
3、晶片分片
將晶棒橫向切成厚度基本一致的晶圓片,Wafer。
4、Wafer拋光
進行晶圓外觀的打磨拋光。
5、Wafer鍍膜
通過高溫,或者其他方式,使晶圓上產生一層Si02二氧化硅。Si02二氧化硅為絕緣材料,但有雜質和特殊處理的Si02二氧化硅有一定的導電性。這里Si02二氧化硅的作用是為了光的傳導。就像用Si02二氧化硅做光導纖維一個道理。這是為了后面光刻。
6、上光刻膠
光刻膠和以前照相的膠片一個道理。Wafer上光刻膠,要求薄而平整。
7、光刻(極紫光刻EVO)
將設計好的晶圓電路掩模,放置于光刻的紫外線下,下面再放置Wafer。在光刻的瞬間,在Wafer被光刻的部分的光刻膠融化,被刻上了電路圖。去除光刻膠,光刻膠上的圖案要與掩模上的圖案一致。再次光刻。一個晶圓的電路要經過多次光刻。隨著極紫光刻新技術出現,晶圓的光刻變得更精確,也更有效率了,甚至可以一次完成全部光刻了。
8、離子注射。
在真空的環境下經過離子注射,將光刻的晶圓電路里注入導電材料。一般在一次光刻后就離子注射。二次光刻后,再離子注射。但一次全部光刻,就可以直接進行離子注射了。
9、電鍍
基本上晶圓完成了,接下來要在晶圓上電鍍一層硫酸銅。銅離子會從正極走向負極。
10、拋光
打磨拋光Wafer表面,整個Wafer就已經制造成功了。
11、晶圓切片
將Wafer切成,單個晶圓Die。
12、測試
主要分三類:功能測試、性能測試、抗老化測試。具體有如:接觸測試、功耗測試、輸入漏電測試、輸出電平測試、動態參數測試、 模擬信號參數測試等等。有壞的晶圓就報廢,此為黑片;有一些測試沒過,但不影響使用的分為白片,可以流出;而全部通過測試的為正片。
13、包裝入盒
先給Wafer覆膜,再將其插入黑盒子中。
14、發往封測
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