半導體晶元製造有哪些工藝流程

㈠ 半導體集成電路（IC）生產中，晶圓是如何製造出來的其詳細製造流程是什麼國內本土有名的半導體生產

晶圓是由一根單向結晶硅切片而來，然後由機器在其表面生長硅晶體，依靠摻雜濃度控制半導體性能，詳細製造的流程是行業機密，從來不會對外。

㈡ 半導體晶元製作工藝

查查以前的《微型計算機》，有介紹的。

㈢ 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.

㈣ 半導體工業的基本工藝流程有哪些

硅是地殼中賦存最高的固態元素，其含量為地殼的四分之一，但在自然界不存在單體硅，多呈氧化物或硅酸鹽狀態。硅的原子價主要為4價，其次為2價；在常溫下它的化學性質穩定，不溶於單一的強酸，易溶於鹼；在高溫下化學性質活潑，能與許多元素化合。
硅材料資源豐富，又是無毒的單質半導體材料，較易製作大直徑無位錯低微缺陷單晶。晶體力學性能優越，易於實現產業化，仍將成為半導體的主體材料。
多晶硅材料是以工業硅為原料經一系列的物理化學反應提純後達到一定純度的電子材料，是硅產品產業鏈中的一個極為重要的中間產品，是製造硅拋光片、太陽能電池及高純硅製品的主要原料，是信息產業和新能源產業最基礎的原材料。

硅 硅guī（台灣、香港稱矽xī）是一種化學元素，它的化學符號是Si，舊稱矽。原子序數14，相對原子質量28.09，有無定形和晶體兩種同素異形體，同素異形體有無定形硅和結晶硅。屬於元素周期表上IVA族的類金屬元素。
晶體結構：晶胞為面心立方晶胞。硅(矽)
原子體積:(立方厘米/摩爾)
12.1
元素在太陽中的含量:(ppm)
900
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.03
地殼中含量：（ppm）
277100
氧化態：
Main Si+2, Si+4
Other
化學鍵能： (kJ /mol)
Si-H 326
Si-C 301
Si-O 486
Si-F 582
Si-Cl 391
Si-Si 226
熱導率: W/(m·K)
149
晶胞參數：
a = 543.09 pm
b = 543.09 pm
c = 543.09 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度：6.5
聲音在其中的傳播速率：（m/S）
8433
電離能 (kJ/ mol)
M - M+ 786.5
M+ - M2+ 1577.1
M2+ - M3+ 3231.4
M3+ - M4+ 4355.5
M4+ - M5+ 16091
M5+ - M6+ 19784
M6+ - M7+ 23786
M7+ - M8+ 29252
M8+ - M9+ 33876
M9+ - M10+ 38732
晶體硅為鋼灰色，無定形硅為黑色，密度2.4克／立方厘米，熔點1420℃，沸點2355℃，晶體硅屬於原子晶體，硬而有光澤，有半導體性質。硅的化學性質比較活潑，在高溫下能與氧氣等多種元素化合，不溶於水、硝酸和鹽酸，溶於氫氟酸和鹼液，用於造制合金如硅鐵、硅鋼等，單晶硅是一種重要的半導體材料，用於製造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣，地殼中約含27.6％，
結晶型的硅是暗黑藍色的，很脆，是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下，除氟化氫以外，很難與其他物質發生反應。
硅的用途：
①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半導體；摻入微量的第VA族元素，形成n型和p型半導體結合在一起，就可做成太陽能電池，將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應用的二極體、三極體、晶閘管和各種集成電路（包括我們計算機內的晶元和CPU)都是用硅做的原材料。
②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結，製成金屬陶瓷復合材料，它耐高溫，富韌性，可以切割，既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點，又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用於軍事武器的製造第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時摩擦產生的高溫，全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。
③光導纖維通信，最新的現代通信手段。用純二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纖維，激光在玻璃纖維的通路里，無數次的全反射向前傳輸，代替了笨重的電纜。光纖通信容量高，一根頭發絲那麼細的玻璃纖維，可以同時傳輸256路電話，它還不受電、磁干擾，不怕竊聽，具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發生革命性巨變。
④性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅，可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表，塗一層薄薄的有機硅塑料，可以防止青苔滋生，抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑，便是經過有機硅塑料處理表面的，因此永遠潔白、清新。
有機硅化合物，是指含有Si-O鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物，習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中，以硅氧鍵（-Si-0-Si-）為骨架組成的聚硅氧烷，是有機硅化合物中為數最多，研究最深、應用最廣的一類，約占總用量的90%以上。
有機硅材料具有獨特的結構：
（1） Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來；
（2） C-H無極性，使分子間相互作用力十分微弱；
（3） Si-O鍵長較長，Si-O-Si鍵鍵角大。
（4） Si-O鍵是具有50％離子鍵特徵的共價鍵（共價鍵具有方向性，離子鍵無方向性）。
由於有機硅獨特的結構，兼備了無機材料與有機材料的性能，具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質，並具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性，廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業，其中有機硅主要應用於密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數量和品種的持續增長，應用領域不斷拓寬，形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系，許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
有機硅材料按其形態的不同，可分為：硅烷偶聯劑（有機硅化學試劑）、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性劑）、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復合物等。
發現
1822年，瑞典化學家貝采里烏斯用金屬鉀還原四氟化硅，得到了單質硅。
名稱由來
源自英文silica，意為「硅石」。
分布
硅主要以化合物的形式,作為僅次於氧的最豐富的元素存在於地殼中，約佔地表岩石的四分之一，廣泛存在於硅酸鹽和硅石中。
制備
工業上，通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得。
化學反應方程式：
SiO2 + 2C → Si + 2CO
這樣製得的硅純度為97~98%，叫做金屬硅。再將它融化後重結晶，用酸除去雜質，得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。如要將它做成半導體用硅，還要將其轉化成易於提純的液體或氣體形式，再經蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅，則需要進行進一步的提純處理。
同位素
已發現的硅的同位素共有12種，包括硅25至硅36，其中只有硅28，硅29，硅30是穩定的，其他同位素都帶有放射性。
用途
硅是一種半導體材料，可用於製作半導體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金)，用於汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中。還可用於製造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
元素周期表
總體特性
名稱 符號 序號 系列 族 周期 元素分區 密度 硬度 顏色和外表 地殼含量
硅 Si 14 類金屬 14族(IVA) 3 p 2330千克/立方米 6.5 深灰色、帶藍色調 25.7%
原子屬性
原子量 原子半徑 共價半徑 范德華半徑 價電子排布 電子在每能級的排布 氧化價（氧化物） 晶體結構
28.0855u （計算值)110（111)pm 111pm 210pm [Ne]3s23p2 2，8，4 4（兩性的） 金剛石晶格
物理屬性
物質狀態 熔點 沸點 摩爾體積 汽化熱 熔化熱 蒸氣壓 聲速
固態 1687 K（1414 °C） 3173 K（2900 °C） 12.06×10-6m3/mol 384.22 kJ/mol 50.55 kJ/mol 4.77 帕（1683K） 無數據
其他性質
電負性 比熱 電導率 熱導率 第一電離能 第二電離能 第三電離能 第四電離能
1.90（鮑林標度） 700 J/(kg·K) 2.52×10-4 /(米歐姆) 148 W/(m·K) 786.5 kJ/mol 1577.1 kJ/mol 3231.6 kJ/mol 4355.5kJ/mol
第五電離能 第六電離能 第七電離能 第八電離能 第九電離能 第十電離能
16091 kJ/mol 19805 kJ/mol 23780 kJ/mol 29287 kJ/mol 33878 kJ/mol 38726 kJ/mol
最穩定的同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量(MeV) 衰變產物
28Si 92.23% 穩定
29Si 4.67% 穩定
30Si 3.10% 穩定
32Si 人造 276年 β衰變 0.224 32P
29Si
核自旋 1/2
元素名稱：硅
元素原子量：28.09
元素類型：非金屬
發現人：貝采利烏斯 發現年代：1823年
發現過程：
1823年，瑞典的貝采利烏斯，用氟化硅或氟硅酸鉀與鉀共熱，得到粉狀硅。
元素描述：
由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤，呈灰色，密度2.32-2.34克/厘米3，熔點1410℃，沸點2355℃，具有金剛石的晶體結構，電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用，也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中，可溶於鹼溶液中，並有氫氣放出，形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液，於赤熱溫度下，與水蒸氣能發生作用。硅在自然界分布很廣，在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成岩石礦物的一個基本元素，以石英砂和硅酸鹽出現。
元素來源：
用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而製得。
元素用途：
用於製造高硅鑄鐵、硅鋼等合金，有機硅化合物和四氯化硅等，是一種重要的半導體材料，摻有微量雜質得硅單晶可用來製造大功率的晶體管，整流器和太陽能電池等。
元素輔助資料：
硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機生命的基礎，那麼硅對於地殼來說，佔有同樣的位置，因為地殼的主要部分都是由含硅的岩石層構成的。這些岩石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。
長石、雲母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類；水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是，硅與氧、碳不同，在自然界中沒有單質狀態存在。這就註定它的發現比碳和氧晚。
拉瓦錫曾把硅土當成不可分割的物質——元素。
1823年，貝齊里烏斯將氟硅酸鉀（K2SiF6）與過量金屬鉀共熱製得無定形硅。盡管之前也有不少科學家也製得過無定形硅，但直到貝齊里烏斯將製得的硅在氧氣中燃燒，生成二氧化硅——硅土，硅才被確定為一種元素。硅被命名為silicium，元素符號是Si。
硅是一種半導體材料，可用於製作半導體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金)，用於汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用於金屬陶瓷中。還可用於製造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
造房子用的磚、瓦、砂石、水泥、玻璃，吃飯，喝水用的瓷碗、水杯，洗臉間的潔具，它們看上去截然不同，其實主要成分都是硅的化合物。雖然人們早在遠古時代便使用硅的化合物粘土製造陶器。但直到1823年，瑞典化學家貝采利烏斯才首次分離出硅元素，並將硅在氧氣中燃燒生成二氧化硅，確定硅為一種元素。中國曾稱它為矽，因矽和錫同音，難於分辨，故於1953年將矽改稱為硅。硅是一種非金屬元素，化學符號是Si。它是構成礦物與岩石的主要元素。在自然界硅無游離狀態，都存在於化合物中。硅的化合物主要是二氧化硅（硅石）和硅酸鹽。例如，花崗岩是由石英、長石、雲母混合組成的，石英即是二氧化硅的一種形式，長石和雲母是硅酸鹽。砂子和砂岩是不純硅石的變體，是天然硅酸鹽岩石風化後的產物。硅約佔地殼總重量的27.72％，其豐度僅次於氧。
硅是非金屬元素，有無定形和晶體兩種同素異形體，晶體硅具有金屬光澤和某些金屬特性，因此常被稱為准金屬元素。硅是一種重要的半導體材料，摻微量雜質的硅單晶可用來製造大功率晶體管、整流器和太陽能電池等。二氧化硅（硅石）是最普遍的化合物，在自然界中分布極廣，構成各種礦物和岩石。最重要的晶體硅石是石英。大而透明的石英晶體叫水晶，黑色幾乎不透明的石英晶體叫墨晶。石英的硬度為7。石英玻璃能透過紫外線，可以用來製造汞蒸氣紫外光燈和光學儀器。自然界中還有無定形的硅，叫做硅藻土，常用作甘油炸葯（硝化甘油）的吸附體，也可作絕熱、隔音材料。普通的砂子是製造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。硅酸乾燥脫水後的產物為硅膠，它有很強的吸附能力，能吸收各種氣體，因此常用來作吸附劑、乾燥劑和部分催化劑的載體
這就是硅。
[編輯本段]缺乏症
飼料中缺少硅可使動物生長遲緩。動物試驗結果顯示，喂飼致動脈硬化飲料的同時補充硅，有利於保護動物的主動脈的結構。另外，已確定血管壁中硅含量與人和動物粥樣硬化程度呈反比。在心血管疾病長期發病率相差兩部的人群中，其飲用水中硅的含量也相差約兩倍，飲用水硅含量高的人群患病較少。並且他已知的危險因素都不能充分解釋這種不同
常用方程式
Si + 2OH- + H2O == SiO32- + 2H2↑
SiO2 + 2OH- == SiO32- + H2O
SiO32- + 2NH4+ + H2O == H4SiO4↓ + 2NH3↑
SiO32- + CO2 + 2H2O == H4SiO4↓+ CO32-
SiO32- + 2H+ + H2O == H4SiO4↓
3SiO32- + 2Fe3+ == Fe2(SiO3)3↓
3SiO32- + 2Al3+ == Al2(SiO3)3↓

單晶硅 中文別名：硅單晶
英文名： Monocrystalline silicon
分子式： Si
分子量：28.086
CAS 號：7440-21-3
硅是地球上儲藏最豐富的材料之一，從19世紀科學家們發現了晶體硅的半導體特性後，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。直到上世紀60年代開始，硅材料就取代了原有鍺材料。硅材料――因其具有耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜製作大功率器件的特性而成為應用最多的一種半導體材料，目前的集成電路半導體器件大多數是用硅材料製造的。
硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999％，甚至達到99.9999999％以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。
單晶硅熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。單晶硅具有準金屬的物理性質，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本徵半導體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導電的程度，而形成p型硅半導體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導電程度，形成n型硅半導體。單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。
單晶硅主要用於製作半導體元件。
用途： 是製造半導體硅器件的原料，用於制大功率整流器、大功率晶體管、二極體、開關器件等

多晶硅 多晶硅;polycrystalline silicon
性質：灰色金屬光澤。密度2.32~2.34。熔點1410℃。沸點2355℃。溶於氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶於水、硝酸和鹽酸。硬度介於鍺和石英之間，室溫下質脆，切割時易碎裂。加熱至800℃以上即有延性，1300℃時顯出明顯變形。常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等反應。高溫熔融狀態下，具有較大的化學活潑性，能與幾乎任何材料作用。具有半導體性質，是極為重要的優良半導體材料，但微量的雜質即可大大影響其導電性。電子工業中廣泛用於製造半導體收音機、錄音機、電冰箱、彩電、錄像機、電子計算機等的基礎材料。由乾燥硅粉與乾燥氯化氫氣體在一定條件下氯化，再經冷凝、精餾、還原而得。
多晶硅是單質硅的一種形態。熔融的單質硅在過冷條件下凝固時，硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結合起來，就結晶成多晶硅。多晶硅可作拉制單晶硅的原料，多晶硅與單晶硅的差異主要表現在物理性質方面。例如，在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方面，遠不如單晶硅明顯；在電學性質方面，多晶硅晶體的導電性也遠不如單晶硅顯著，甚至於幾乎沒有導電性。在化學活性方面，兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區別，但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電類型和電阻率等。

參考這里：
http://ke..com/view/4748.htm?func=retitle
http://ke..com/view/174762.htm
http://ke..com/view/381366.htm?func=retitle

㈤ 半導體集成電路的製造工藝

集成電路在大約5mm×5mm大小的矽片上，已集成了一台微型計算機的核心部分，包含有一萬多個元件。集成電路典型製造過程見圖1。從圖1,可以看到，已在矽片上同時製造完成了一個N+PN晶體管,一個由 P型擴散區構成的電阻和一個由N+P結電容構成的電容器,並用金屬鋁條將它們連在一起。實際上,在一個常用的直徑為75mm的矽片上（現在已發展到φ=125mm～150 mm）將有 3000000個這樣的元件，組成幾百個電路、子系統或系統。通過氧化、光刻、擴散或離子注入、化學氣相淀積蒸發或濺射等一系列工藝，一層一層地將整個電路的全部元件、它們的隔離以及金屬互連圖形同時製造在一個單晶片上，形成一個三維網路。而一次又可以同時加工幾十片甚至上百片這樣的矽片，所以一批可以得到成千上萬個這樣的電路。這樣高的效率，正是集成電路能迅速發展的技術和經濟原因。
半導體集成電路
這個三維網路可以有各種不同的電路功能和系統功能，視各層的拓撲圖形和工藝規范而定。在一定的工藝規范條件下，主要由各層拓撲圖形控制，而各層的拓撲圖形又由各次光刻掩膜版所決定。所以光刻掩膜版的設計是製造集成電路的一個關鍵。它從系統或電路的功能要求出發，按實際可能的工藝參數進行設計，並由計算機輔助來完成設計和掩膜版的製造。
在晶元製造完成後，經過檢測，然後將矽片上的晶元一個個劃下來，將性能滿足要求的晶元封裝在管殼上，即構成完整的集成電路。

㈥ 半導體二極體的基本生產工藝流程

晶元測試--與引線框架組裝--燒結---酸洗---上膠--烘烤---塑封---後固化---電鍍---印字測試--外檢--包裝--QA檢驗--入庫回--發貨。

半導答體二極體又稱晶體二極體,簡稱二極體(diode)。它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極體內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的傳導性。

㈦ 半導體行業晶元封裝與測試的工藝流程

封裝測試抄廠從來料（晶圓）開始，經過前道的晶圓表面貼膜（WTP）→晶圓背面研磨（GRD）→晶圓背面拋光（polish）→晶圓背面貼膜（W－M）→晶圓表面去膜（WDP）→晶圓烘烤（WBK）→晶圓切割（SAW）→切割後清洗（DWC）→晶圓切割後檢查（PSI）→紫外線照射（U－V）→晶片粘結（DB）→銀膠固化（CRG）→引線鍵合（WB）→引線鍵合後檢查（PBI）；在經過後道的塑封（MLD）→塑封後固化（PMC）→正印（PTP）→背印（BMK）→切筋（TRM）→電鍍（SDP）→電鍍後烘烤（APB）→切筋成型（T－F）→終測（FT1）→引腳檢查（LSI）→最終目檢（FVI）→最終質量控制（FQC）→烘烤去濕（UBK）→包裝（P－K）→出貨檢查（OQC）→入庫（W－H）等工序對晶元進行封裝和測試，最終出貨給客戶