半導(dǎo)體制造流程(一) - 晶圓切割
半導(dǎo)體制造流程(一) - 晶圓切割
半導(dǎo)體(semiconductor)指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看,半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。大部分的電子產(chǎn)品都和半導(dǎo)體有著極為密切的關(guān)聯(lián)。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等,硅是各種半導(dǎo)體材料應(yīng)用中最具有影響力的一種。
每個半導(dǎo)體產(chǎn)品的制造都需要數(shù)百個工藝,整個制造過程分為八個步驟:晶圓加工 - 氧化 - 光刻 -刻蝕 - 薄膜沉積 - 互連 - 測試 - 封裝。今天小編給大家介紹的是半導(dǎo)體制造的第一個步驟:晶圓加工,希望能對大家有所幫助!
半導(dǎo)體制造第一步:晶圓加工
所有半導(dǎo)體工藝都始于一粒沙子!因為沙子所含的硅是生產(chǎn)晶圓所需要的原材料。晶圓是將硅 (Si)或砷化鎵 (GaAs) 制成的單晶柱體切割形成的圓薄片。要提取高純度的硅材料需要用到硅砂,一種二氧化硅含量高達 95% 的特殊材料,也是制作晶圓的主要原材料。晶圓加工就是制作獲取上述晶圓的過程。
晶圓獲取的過程:
1、鑄錠
首先需將沙子加熱,分離其中的一氧化碳和硅,并不斷重復(fù)該過程直至獲得超高純度的電子級硅 (EG-Si)。高純硅熔化成液體,進而再凝固成單晶固體形式,稱為“錠”,這就是半導(dǎo)體制造的第一步。硅錠(硅柱)的制作精度要求很高,達到納米級,其廣泛應(yīng)用的制造方法是提拉法。
2、錠切割
前一個步驟完成后,需要用金剛石鋸切掉鑄錠的兩端,再將其切割成一定厚度的薄片。錠薄片直徑?jīng)Q定了晶圓的尺寸,更大更薄的晶圓能被分割成更多的可用單元,有助于降低生產(chǎn)成本。切割硅錠后需在薄片上加入“平坦區(qū)”或“凹痕”標(biāo)記,方便在后續(xù)步驟中以其為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置加工方向。
3、晶圓表面拋光
通過上述切割過程獲得的薄片被稱為“裸片”,即未經(jīng)加工的“原料晶圓”。裸片的表面凹凸不平,無法直接在上面印制電路圖形。因此,需要先通過研磨和化學(xué)刻蝕工藝去除表面瑕疵,然后通過拋光形成光潔的表面,再通過清洗去除殘留污染物,即可獲得表面整潔的成品晶圓。
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