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半導體製造包括哪些環節

發布時間: 2021-03-06 05:03:13

半導體中名詞「wafer」「chip」「die」的聯系和區別是什麼

一、半導體中名詞「」「chip」「die」中文名字和用途

①wafer——晶圓

wafer 即為圖片所示的晶圓,由純硅(Si)構成。一般分為6英寸、8英寸、12英寸規格不等,晶片就是基於這個wafer上生產出來的。晶圓是指硅半導體集成電路製作所用的硅晶片,由於其形狀為圓形,故稱為晶圓;在硅晶片上可加工製作成各種電路元件結構,而成為有特定電性功能的集成電路產品。

②chip——晶元

一片載有Nand Flash晶圓的wafer,wafer首先經過切割,然後測試,將完好的、穩定的、足容量的die取下,封裝形成日常所見的Nand Flash晶元(chip)。晶元一般主要含義是作為一種載體使用,並且集成電路經過很多道復雜的設計工序之後所產生的一種結果。

③die——晶粒

Wafer上的一個小塊,就是一個晶片晶圓體,學名die,封裝後就成為一個顆粒。晶粒是組成多晶體的外形不規則的小晶體,而每個晶粒有時又有若干個位向稍有差異的亞晶粒所組成。晶粒的平均直徑通常在0.015~0.25mm范圍內,而亞晶粒的平均直徑通常為0.001mm數量級。

二、半導體中名詞「wafer」「chip」「die」的聯系和區別

①材料來源方面的區別

以硅工藝為例,一般把整片的矽片叫做wafer,通過工藝流程後每一個單元會被劃片,封裝。在封裝前的單個單元的裸片叫做die。chip是對晶元的泛稱,有時特指封裝好的晶元。

②品質方面的區別

品質合格的die切割下去後,原來的晶圓就成了下圖的樣子,就是挑剩下的Downgrade Flash Wafer。這些殘余的die,其實是品質不合格的晶圓。被摳走的部分,也就是黑色的部分,是合格的die,會被原廠封裝製作為成品NAND顆粒,而不合格的部分,也就是圖中留下的部分則當做廢品處理掉。

③大小方面的區別

封裝前的單個單元的裸片叫做die。chip是對晶元的泛稱,有時特指封裝好的晶元。cell也是單元,但是比die更加小 cell <die< chip。



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一、半導體基本介紹

半導體指常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料。半導體在消費電子、通信系統、醫療儀器等領域有廣泛應用。如二極體就是採用半導體製作的器件。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。

今日大部分的電子產品,如計算機、行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上最具有影響力的一種。

半導體晶元的製造過程可以分為沙子原料(石英)、硅錠、晶圓、光刻,蝕刻、離子注入、金屬沉積、金屬層、互連、晶圓測試與切割、核心封裝、等級測試、包裝等諸多步驟,而且每一步里邊又包含更多細致的過程。

❷ 半導體產業包括哪些方面

半導體產業系列
http://www.is-law.com/seminar/%B0%AA%AC%EC%A7%DE%B3%D0%B7s%B1M%C3D%C1%BF%AEy.pdf
半導體產業之介紹
http://www.law.cycu.e.tw/yinchin/teacher/2002%A6~%BA%F4%AD%B6%B8%EA%AE%C6%A7%A8/%AC%EC%A7%DE%B2%A3%B7~%AAk%C1%BF%B8q/%A4%A4%AD%EC%A4j%BE%C71014%B1i%B5n%ABT%A5b%BE%C9%C5%E9%B2%A3%B7~%A4%B6%B2%D0.ppt
半導體產業專論
http://wis.mic.com.tw/document/mic_digi/REPORT/report_topology/Topic/2000/2000Springsemiconctor.doc

❸ 半導體器件前工序生產是什麼

  1. 工序是產品來製造過程源的基本環節,一般包括加工、檢驗、搬運、停留四個環節。工序質量控制就是為了把工序質量的波動限制在要求界限內所進行的質量控制活動。

  2. 影響工序質量的因素主要有:Man(人)、Machine(機器)、Material(材料)、Method(方法)、Environment(環境),簡稱4M1E。對工序質量的控制,事實上就是對這五大要素的控制。

  3. 生產前首先必須確保有合格的材料,確認數量,設備狀態,夾具狀態,作業指導標准書,人員的上崗前培訓,合格才能上崗,還有要提前作好每天的生產計劃,有變動必須提前通知,要不然很容易造成混亂.

❹ 什麼是半導體產業

全球半導體產業向亞太轉移,我國半導體產業融入全球產業鏈

全球半導體市場規模06年達到247.7億美元。主要應用領域包括計算機、消費電子、通信等。在電子製造業轉移和成本差異等因素的作用下,全球半導體產業向亞太地區轉移趨勢明顯。我國內地半導體產業發展滯後於先進國家,內地企業多位於全球產業鏈的中下游環節。我國半導體產業成為全球產業鏈的組成部分,產量和產值提高迅速,但是產品技術含量和附加值偏低。

2007年半導體產業大幅波動,長遠發展前景良好

半導體產業的硅周期難以消除。2007年上半年,在內存價格上升等因素作用下,全球半導體市場增速明顯下滑。至2007年下半年,由於多餘庫存的降低、資本支出的控制,半導體市場開始回升。預計2008年,半導體產業增速恢復到一個較高的水平。長遠來看,支撐半導體產業發展的下游應用領域仍然處在平穩發展階段,半導體產業的技術更新也不曾停滯。產品更新與需求形成互動,推動半導體產業持續增長。

我國半導體市場規模增速遠快於全球市場

我國半導體市場既受全球市場的影響,也具有自身的運行特點。

我國半導體應用產業中,PC等傳統領域仍保持平穩增長,消費電子、數字電視、汽車電子、醫療電子等領域處於快速成長期,3G通信等領域處於成長前期。我國集成電路市場規模增速遠快於全球市場,是全球市場增長的重要拉動元素。2006年,我國集成電路市場已經成為全球最大市場。

我國半導體產業規模迅速擴大,產業結構逐步優化

我國半導體產業規模同樣快速提高。在封裝測試業保持高速增長的同時,設計和製造業的比例逐步提高,產業結構得到優化。在相關管理部門、科研機構和企業的共同努力下,我國系統地開展了標准制定和專利申請工作,有效地保障本土企業從設計、製造等中上游產業鏈環節分享內地快速增長的電子設備市場。

分立器件、半導體材料行業是我國半導體產業的重要組成部分

集成電路是半導體產業的最大組成部分。分立器件、半導體材料和封裝材料也是半導體產業的重要組成部分。我國內地分立器件和半導體材料市場和產業也處於快速增長之中。

上市公司

我國內地半導體產業上市公司面對諸多挑戰。技術升級和產品更新是企業生存發展的前提。半導體材料生產企業有較強的定價能力,在保持產品換代的前提下,有較大的成長空間;封裝測試公司整體狀況較好;分立器件企業發展不均。

全球半導體產業簡況

根據WSTS統計,2006年全球半導體市場銷售額達2477億美元,比2005年增長8.9%;產量為5192億顆,比2005年增長14.0%;ASP為0.477美元,比2005年下降4.5%。

從全球范圍來看,包括計算機(Computer)、通信(Communication)、消費電子(ConsumerElectronics)在內的3C產業是半導體產品的最大應用領域,其後是汽車電子和工業控制等領域。

美、日、歐、韓以及中國台灣是目前半導體產業領先的國家和地區。2006年世界前25位的半導體公司全部位於美國、日本、歐洲、韓國。2005年,美國和日本分別佔有48%和23%的市場份額,合計達71%。韓國和台灣的半導體產業進步很快。韓國三星已經位列全球第二;台積電(TSMC)的收入在2007年上半年有了很大的提高,排名快速升至第6,成為2007年上半年進入前20名的唯一一家台灣公司,這從一個側面反映了台灣代工業非常發達。

中國市場簡況

中國已經成為全球第一大半導體市場,並且保持較高的增長速度。2006年,中國半導體市場規模突破5800億,其中集成電路市場達4863億美元,比2005年增長27.8%,遠高於全球市場8.9%的增速。我國市場已經達到全球市場份額的四分之一強。

在市場增長的同時,我國半導體產業成長迅速。以集成電路產業為例,2006年國內生產集成電路355.6億塊,同比增長36.2%。實現收入1006.3億元,同比增長43.3%。我國半導體產業規模佔世界比重還比較低,但遠高於全球總體水平的增長率讓我們看到了希望。

中國集成電路的應用領域與國際市場有類似之處。2006年,3C(計算機、通信、消費電子)佔了全部應用市場的88.5%,高於全球比例。而汽車電子1.3%的比例,比起2005年的1.1%有所提高,仍明顯低於全球市場的8.0%。與此相對應的是,我國汽車市場銷量呈增長態勢,汽車電子國產化比例逐步提高。這說明,在汽車電子等領域,我國集成電路應用仍有較大成長空間。

我國在國際半導體產業中所處地位

我國半導體市場進口率高,超過80%的半導體器件是進口的。國內半導體產業收入遠小於國內市場規模。

2006年國內IC市場規模達5800億,而同期國內IC產業收入是1006.3億。

我國有多個電子信息產品產量已經位居全球第一,包括台式機、筆記本電腦、手機、數碼相機、電視機、DVD、MP3等。中國已超過美國成為世界上最大的集成電路產品應用國。但目前國內企業只能滿足不到20%的集成電路產品需求,其他依賴進口。

中國大陸市場的半導體產品前十名的都是跨國公司。這十家公司平均21%的收入來自中國市場。這與中國市場佔全球市場規模的比例基本吻合。2006年這十家公司在中國的收入總和佔到中國大陸半導體市場規模的34.51%。上述兩組數字從另一個側面反映出跨國公司佔有國內較高市場份額。國內半導體市場對進口產品依賴性高。

雖然我國半導體進口量非常大,但出口比例也非常高。2005年國內半導體產品有64%出口。這種現象被稱為「大進大出」,主要是由我國產業鏈特點造成的。

總的來看,我國IC進口遠遠超過出口。據海關統計,2006年我國集成電路和微電子組件進口額為1035億美元,出口額為200億美元,逆差巨大。

由於我國具有勞動力競爭優勢,國際半導體企業把技術含量相對較低、勞動密集型的產業鏈環節向我國轉移。我國半導體產業逐漸成為國際產業鏈的一環。產業鏈調整和轉移的結果是,我國半導體產業在低技術、勞動密集型和低附加值的環節得到了優先發展。2006年,我國IC設計、製造和封裝測試業所佔的比重分別是18.5%、30.7%和50.8%。一般認為比較合理的比例是3:4:3。封裝測試在我國先行一步,發展最快,規模也最大,是全球半導體產業向中國轉移比較充分的環節。而處於上游的IC設計成為最薄弱的環節。晶元製造業介於前兩者之間,目前跨國公司已經開始把晶元製造逐步向我國轉移,中芯國際等國內企業發展也比較快。

這樣的產業結構特點說明,國內的半導體企業多數並未直接面對半導體產品的用戶—電子設備製造商和工業、軍事設備製造商,甚至多數也沒有直接分享國內市場。更多的是充當國際半導體產業鏈的一個中間環節,間接服務於國際國內電子設備市場。這種結構,利潤水平偏低,定價能力不強,客戶結構對於企業業績影響較大。究其原因,還是國內技術水平低,高端核心晶元、關鍵設備、材料、IP等基本依賴進口,相關標准和專利受制於人。國內企業發展也不夠成熟,規模偏小,設計、製造、應用三個環節脫節。

與產業鏈地位相對應,我國大陸的企業多為Foundry(代工)企業,這與台灣的產業特點相類似。國際上大的半導體跨國公司多為IDM形式。

2007全球半導體市場波動,未來增長前景良好

半導體產業長期具有行業波動性

硅周期性依然將長期存在。這是由半導體產業所處的位置決定的。半導體產業本身具有較長的產業鏈環節。
同時,半導體產業本身是電子設備大產業鏈的一個中間環節。下游需求和價格變動等外在擾動因素、產業技術升級等內在擾動因素必然在整個產業鏈產生傳導作用。傳導過程存在延時,從而導致半導體公司的反應滯後。半導體產業只有提高自身的下游需求預見性,及早對價格、需求和庫存等變動做出預測,從而盡量減小波動的幅度。但是,半導體產業的波動性將長期存在。
2006年全球手機銷售量增加21%

2006年全球手機銷售量為9.908億部,同比增長21%,其中,2006年四季度售出2.84億部,佔全年28.5%。

Gartner預測2007年手機銷量為12億部,比2006年增加2億部。手機市場增長平穩。手機作為個人移 動終端,除了通信和已經得到初步普及的音樂播放功能外,將集成越來越多的功能,包括GPS、手機電視等等。3G的逐漸部署也極大促進手機市場的增長。手機用晶元包括信號處理、內存和電源管理等。圖9反映了手機用內存需求的增加情況。

2006至2011年全球數字電視機市場將增長一倍

iSuppli預測,從2006年至2011年全球數字電視機半導體市場將增長一倍,從71億美元增至142億美元。

數字電視機的晶元應用包括輸入/輸出電路、驅動電路、電源管理等方面。帶動數字電視機增長的因素有多種,包括平板電視價格下降,新一代DVD播放機普及,高清電視推廣等。此外,許多國家的政府都宣布了從模擬電視切換到數字電視廣播系統的計劃。例如,2009年2月17日,全美模擬電視將停播,全部切換為數字電視廣播。

中國內地半導體產業的「生態」環境

中國大陸半導體產業作為國際產業鏈的一個環節,企業形態以代工型企業(foundry)為主,產業結構偏重封裝測試環節,半導體製造快速發展,未來我國半導體產業與國際產業大環境的聯系將愈發密切。

總的來看,國內企業規模和市場份額相對較小,產品單一,企業發展和技術水平還不夠成熟穩定,行業處於成長期。下游通信、消費電子、汽車電子等產業同樣是正在上升的市場,發展程度低於國際先進水平,發展速度快於國際平均水平。各種因素共同作用,使得我國半導體產業發展並非完全與國際同步,具備自身的產業「生態環境」,具有不同的發展特點。

2007年上半年,雖然全球市場增速只有2%,但我國內地依然保持了較高的增長速度。上半年中國集成電路總產量同比增長15.2%,達到192.74億塊。共實現銷售收入總額607.22億元,同比增長33.2%。收入增長與2006上半年的48%相比有所回落,部分是受國際市場的影響,但相當大的程度還是國內產業收入基數增大等因素及內在發展規律所致。

我國半導體市場和產業規模增長遠快於全球整體增速

受益於國際電子製造業向我國內地轉移,以及國內計算機、通信、電子消費等需求的拉動,我國內地半導體市場規模的增長遠快於全球市場的增長速度,已經成為全球半導體市場增長的重要推動區域。

作為半導體產業的重要組成部分,國內集成電路產業規模也是全球增長最快的。上世紀90年代初,我國IC產業規模僅有10億元,至2000年突破百億元,用了近10年時間;而從2000年的百億元增至2006年的千億元,只用了6年時間。今年年底,中國集成電路產業收入總額有望超過全球8%,提前實現我國「十一五」規劃提出的「到2010年國內集成電路產業規模佔全球8%份額」的目標。

我國半導體應用產業處在高速發展階段

PC、手機等傳統領域發展依然平穩,同時多媒體播放GPS和手機電視為手機等移 動終端帶來了新的增長點。

我國數字電視、3G、汽車電子、醫療電子等領域發展進程有別於國際水平,未來幾年內將進入高速發展階段,有力促進國內半導體需求。

搶占標准制高點,充分利用國內市場資源

其實,從目前的角度來看,我國市場規模的快速增長,國內企業在某種程度的程度還不是直接受益者。這是由國內半導體產業在國際產業鏈中所處的位置所決定的。這一情況在逐步改善,其中最重要的一點,就是我國在標准和專利方面取得突破。

國內的管理部門、專家團隊、科研機構和企業已經具有了產業發展的規劃能力和前瞻性。在國內相關發展規劃的指導下,產業管理部門、科研機構和企業的共同努力,促使3G通信標准TD-SCDMA、數字音視頻編解碼標准AVS標准、數字電視地面傳輸國家標准DTMB等系列國內標准出台;手機電視標准雖然尚未明確,但CMMB等國內標准已經打下了良好的基礎。這些國有標准雖然未必使國內公司獨享這些領域的半導體設計和製造市場,但是標準的制定主要是依靠國內科研機構和企業。在標准制定的過程之中,這些科研機構和企業已經系統地實現了相關技術,研發出了驗證產品,取得先入優勢。標准制定的同時,國內科研機構已經開展專利池的建設。這樣,國內半導體產業就具備了分享這些領域的國內市場的有利條件。我們有理由相信,國內數字電視、消費電子等產業進一步發展,已經對國內半導體產業等上游產業具有了昔日不可比擬的帶動能力,本土半導體公司可以更加直接的「觸摸」到國內半導體應用產業了。

產業鏈結構緩慢向上游遷移

自有標准體系的建立,使國內半導體產業的發展具備了一定的優勢。身處有利的「生態環境」內,我國半導體產業發展前景良好。目前,我國半導體產業結構已經在逐漸發生變化。2002年,中國IC設計、製造和封裝測試業所佔的比重分別為8.1%、17.6%、和74.3%,2006年,這一數字變為18.5%、30.7%和50.8%。設計、製造、封裝測試三業並舉,我國半導體產業才能產生更好的協同作用,國際公認的合理比例是3:4:3。我國半導體產業比例的改變,說明我國集成電路產業在向中上游延伸,但距離理想的比例還有差距。設計和製造業需要更快的提高。

晶元設計水平和收入逐步提高

從集成電路產業鏈的角度來看,只有掌握了設計,使產業鏈結構趨於合理,才能掌握我國IC產業的主動權,才能進入IC產業的高附加值領域。近年來,我國集成電路的設計水平不斷提高。20%的設計企業能夠進行0.18微米、100萬門的IC設計,最高設計水平已達90納米、5000萬門。

雖然我國半導體產業很多沒有直接分享國內3G、消費電子等領域的高成長。但是,這些領域確實對我國IC設計業的發展提供了良好的發展契機。例如,鼎芯承擔了中國3G「TD-SCDMA產業化」國家專項,並在2006年成為中國TD產業聯盟第一家射頻成員;展訊通信(上海)有限公司是一家致力於手機晶元研發的半導體企業,2006年的銷售額達3.32億元。內地排名第一的晶元設計企業是珠海炬力集成電路設計有限公司(晶門科技總部位於香港),MP3晶元產品做的比較成功,去年的銷售額達到了13.46億美元。中星微電子和展訊通信公司先後獲得國家科技最高獎—國家科技進步一等獎。

晶元生產線快速增長

我國新建IC晶元生產線增長很快。從2006年至今增加了10條線,平均每年增加6條。已經達到最高90納米、主流技術0.18微米的技術水平。12英寸和8英寸晶元生產線產能在國內晶圓總產能中所佔的比重則已經超過60%。跨國企業加快了把晶元製造環節向國內轉移的速度,Intel也將在大連投資25億興建一座晶元生產廠。

建成投產後形成月產12英寸、90納米集成電路晶元52000片的生產能力,主要產品為CPU晶元組。目前我國大尺寸線比例仍然偏小,生產線的總數佔全世界的比例也還小於10%。「十一五」期間我國IC生產線有望保持快速增加。

❺ 半導體製作涉及哪些方面的學科,越具體越好啊拜託了各位 謝謝

納米"納米"是英文nano的譯名,是一種長度單位,原稱毫微米,就是10的-9次方米(10億分之一米),約相當於45個原子串起來那麼長。納米結構通常是指尺寸在100納米以下的微小結構。 從具體的物質說來,人們往往用細如發絲來形容纖細的東西,其實人的頭發一般直徑為20-50微米,並不細。單個細菌用肉眼看不出來,用顯微鏡測出直徑為5微米,也不算細。極而言之,1納米大體上相當於4個原子的直徑。假設一根頭發的直徑為0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度即約為1納米。編輯本段納米技術 納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用。 1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此,納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質的技術。 納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括:納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。 從迄今為止的研究來看,關於納米技術分為三種概念: 第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。 第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。 第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。編輯本段納米技術的內容 納米技術包含下列四個主要方面: 1、納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在0.1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。 這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。 如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。 過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,象鐵鈷合金,把它做成大約20—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。 為什麼磁疇變成單磁疇,磁性要比原來提高1000倍呢?這是因為,磁疇中的單個原子排列的並不是很規則,而單原子中間是一個原子核,外則是電子繞其旋轉的電子,這是形成磁性的原因。但是,變成單磁疇後,單個原子排列的很規則,對外顯示了強大磁性。 這一特性,主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候,用於製造磁懸浮,可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。 ⒉納米動力學,主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統(MEMS),用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小,刻蝕的深度往往要求數十至數百微米,而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機,用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度,但有很大的潛在科學價值和

❻ 半導體集成電路的制備工藝包括哪些步驟

IC的制備工藝相對復雜一點,但跟基本的晶體管、MOS工藝等差不多的。NPN管為例硅外延平面內管的結構主要工藝流程:(1) 切,磨容,拋襯底(2)外延(3)一次氧化(4)基區光刻(5)硼擴散/硼注入,退火(6)發射區光刻(7)磷擴散(磷再擴)(8)低氧(9)刻引線孔 (10)蒸鋁(11)鋁反刻(12)合金化 (13)CVD(14)壓點光刻(15)烘焙(16)機減(17)拋光(18)蒸金(19)金合金(20)中測.

❼ 請寫出半導體矽片加工從頭到尾的各個關鍵環節,哪道工序用金剛石砂輪

從多晶硅到單晶硅棒再到切(硅)片這一段是用不到金剛石砂輪的!我們公司就是從事光伏產品的製造! 從多晶硅-單晶硅-切片都做的!

目前超過98%的電子元件材料全部使用單晶硅。其中用CZ法佔了約85%,其他部份則是由浮融法FZ生長法。CZ法生長出的單晶硅,用在生產低功率的集成電路元件。而FZ法生長出的單晶硅則主要用在高功率的電子元件。CZ法所以比FZ法更普遍被半導體工業採用,主要在於它的高氧含量提供了晶片強化的優點。另外一個原因是CZ法比FZ法更容易生產出大尺寸的單晶硅棒。

目前國內主要採用CZ法

CZ法主要設備:CZ生長爐

CZ法生長爐的組成元件可分成四部分

(1)爐體:包括石英坩堝,石墨坩堝,加熱及絕熱元件,爐壁

(2)晶棒及坩堝拉升旋轉機構:包括籽晶夾頭,吊線及拉升旋轉元件

(3)氣氛壓力控制:包括氣體流量控制,真空系統及壓力控制閥

(4)控制系統:包括偵測感應器及電腦控制系統

加工工藝:

加料→熔化→縮頸生長→放肩生長→等徑生長→尾部生長

(1)加料:將多晶硅原料及雜質放入石英坩堝內,雜質的種類依電阻的N或P型而定。雜質種類有硼,磷,銻,砷。

(2)熔化:加完多晶硅原料於石英堝內後,長晶爐必須關閉並抽成真空後充入高純氬氣使之維持一定壓力范圍內,然後打開石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420℃)以上,將多晶硅原料熔化。

(3)縮頸生長:當硅熔體的溫度穩定之後,將籽晶慢慢浸入硅熔體中。由於籽晶與硅熔體場接觸時的熱應力,會使籽晶產生位錯,這些位錯必須利用縮勁生長使之消失掉。縮頸生長是將籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大小(4-6mm)由於位錯線與生長軸成一個交角,只要縮頸夠長,位錯便能長出晶體表面,產生零位錯的晶體。

(4)放肩生長:長完細頸之後,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。

(5)等徑生長:長完細頸和肩部之後,借著拉速與溫度的不斷調整,可使晶棒直徑維持在正負2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶矽片取自於等徑部分。

(6)尾部生長:在長完等徑部分之後,如果立刻將晶棒與液面分開,那麼效應力將使得晶棒出現位錯與滑移線。於是為了避免此問題的發生,必須將晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點而與液面分開。這一過程稱之為尾部生長。長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間後取出,即完成一次生長周期。

單晶硅棒加工成單晶硅拋光矽片

加工流程:

單晶生長→切斷→外徑滾磨→平邊或V型槽處理→切片

倒角→研磨 腐蝕--拋光→清洗→包裝

切斷:目的是切除單晶硅棒的頭部、尾部及超出客戶規格的部分,將單晶硅棒分段成切片設備可以處理的長度,切取試片測量單晶硅棒的電阻率含氧量。

切斷的設備:內園切割機或外園切割機

切斷用主要進口材料:刀片

外徑磨削:由於單晶硅棒的外徑表面並不平整且直徑也比最終拋光晶片所規定的直徑規格大,通過外徑滾磨可以獲得較為精確的直徑。

外徑滾磨的設備:磨床

平邊或V型槽處理:指方位及指定加工,用以單晶硅捧上的特定結晶方向平邊或V型。

處理的設備:磨床及X-RAY繞射儀。

切片:指將單晶硅棒切成具有精確幾何尺寸的薄晶片。

切片的設備:內園切割機或線切割機

倒角:指將切割成的晶片稅利邊修整成圓弧形,防止晶片邊緣破裂及晶格缺陷產生,增加磊晶層及光阻層的平坦度。

倒角的主要設備:倒角機

研磨:指通過研磨能除去切片和輪磨所造的鋸痕及表面損傷層,有效改善單晶矽片的曲度、平坦度與平行度,達到一個拋光過程可以處理的規格。

研磨的設備:研磨機(雙面研磨)

主要原料:研磨漿料(主要成份為氧化鋁,鉻砂,水),滑浮液。

腐蝕:指經切片及研磨等機械加工後,晶片表面受加工應力而形成的損傷層,通常採用化學腐蝕去除。

腐蝕的方式:(A)酸性腐蝕,是最普遍被採用的。酸性腐蝕液由硝酸(HNO3),氫氟酸(HF),及一些緩沖酸(CH3COCH,H3PO4)組成。

(B)鹼性腐蝕,鹼性腐蝕液由KOH或NaOH加純水組成。

拋光:指單晶矽片表面需要改善微缺陷,從而獲得高平坦度晶片的拋光。

拋光的設備:多片式拋光機,單片式拋光機。

拋光的方式:粗拋:主要作用去除損傷層,一般去除量約在10-20um;

精拋:主要作用改善晶片表面的微粗糙程度,一般去除量1um以下

主要原料:拋光液由具有SiO2的微細懸硅酸膠及NaOH(或KOH或NH4OH)組成,分為粗拋漿和精拋漿。

清洗:在單晶矽片加工過程中很多步驟需要用到清洗,這里的清洗主要是拋光後的最終清洗。清洗的目的在於清除晶片表面所有的污染源。

清洗的方式:主要是傳統的RCA濕式化學洗凈技術。

主要原料:H2SO4,H2O2,HF,NH4HOH,HCL

(3)損耗產生的原因

A.多晶硅--單晶硅棒

多晶硅加工成單晶硅棒過程中:如產生損耗是重摻堝底料、頭尾料則無法再利用,只能當成冶金行業如煉鐵、煉鋁等用作添加劑;如產生損耗是非重摻堝底料、頭尾料可利用製成低檔次的硅產品,此部分應按邊角料征稅。

重摻料是指將多晶硅原料及接近飽和量的雜質(種類有硼,磷,銻,砷。雜質的種類依電阻的N或P型)放入石英坩堝內溶化而成的料。

重摻料主要用於生產低電阻率(電阻率<0.011歐姆/厘米)的矽片。

損耗:單晶拉制完畢後的堝底料約15%。

單晶硅棒整形過程中的頭尾料約20%。

單晶整形過程中(外徑磨削工序)由於單晶硅棒的外徑表面並不平整且直徑也比最終拋光晶片所規定的直徑規格大,通過外徑磨削可以獲得較為精確的直徑。損耗約10%-13%。

希望能對你有幫助!

❽ 半導體器件製作通常有哪些主要工藝環節

Clean. Litho. Etch. CVD. CMP. Implant. Anneal. Oxidation. Silicide. PVD. Electroplating.

❾ 半導體工藝生產車間管理制度怎麼寫主要包括哪些方面的內容(制度)謝謝

具體管理制度要根據公司具體情況和生產狀況來寫了,但半導體行業生產車間管理無版非從以下權幾個方面考慮
1.無論怎樣,產品質量第一位,做好產品質量監控,產品生產狀況監督與管理
2.根據生產計劃進度情況監安排車間內各工位人員配備情況
3.車間內人員情緒與人員生產狀態監督與管理
4.車間內可能有的潛在的安全與產品質量隱患的調查與管理
5.員工精神和生產狀況與領導指示精神的及時上傳下達。
大的框架是這些,具體細節還會與產品類型,公司文化等有關。不對之處望指正。

❿ 請問半導體製造過程中那些環節需要真空設備

需要用的地方主要有蒸發,濺射,PECVD,干法刻蝕等,望採納

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