制作半导体晶圆的过程中对身体有哪些危害
① 半导体工艺流程中的前段(F)后段(B)一般是如何划分的,为何要这样划分
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(Wafer Fabrication)、晶圆针测工序(Wafer Probe)、构装工序(Packaging)。
测试工序(Initial Test and Final Test)等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(Front End)工序,而构装工序、测试工序为后段(Back End)工序。
按照其制造技术可分为分立器件半导体、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、存储器等大类,一般来说这些还会被再分成小类。
此外,IC除了在制造技术上的分类以外,还有以应用领域、设计方法等进行分类,最近虽然不常用。
但还有按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。
晶圆处理工序:本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关。
但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。
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(1)元素半导体。元素半导体是指单一元素构成的半导体,其中对硅、锡的研究比较早。它是由相同元素组成的具有半导体特性的固体材料,容易受到微量杂质和外界条件的影响而发生变化。目前, 只有硅、锗性能好,运用的比较广,硒在电子照明和光电领域中应用。
硅在半导体工业中运用的多,这主要受到二氧化硅的影响,能够在器件制作上形成掩膜,能够提高半导体器件的稳定性,利于自动化工业生产。
(2)无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料,当然也有多种元素构成的半导体材料,主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族;II族与IV、V、VI、VII族;III族与V、VI族;IV族与IV、VI族。V族与VI族;
VI族与VI族的结合化合物,但受到元素的特性和制作方式的影响,不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。这一半导体主要运用到高速器件中,InP制造的晶体管的速度比其他材料都高,主要运用到光电集成电路、抗核辐射器件中。 对于导电率高的材料,主要用于LED等方面。
② 有知道半导体晶圆制造的腐蚀工艺工程师的吗,对身体有害吗,有前途吗
我不知道这个行业的事情
不过目前我在实验室里搞这些玩意。。关于腐蚀工艺,内你会用到很多高强容度的酸碱,有一定危害~目前腐蚀工艺里面伤害最大的是HF,氢氟酸。这玩意算是气体,用的时候一般是做成溶液的,如果沾到手上就很麻烦,一开始没什么感觉,疼的时候就太晚了。。最严重的时候是要截肢的。不过一般来说是有保护措施的,一般是:里面一层无尘服,口罩,橡胶手套;外面一层专门的防酸手套,防溅的外套,防酸或者防碱的头盔。
一般液体腐蚀工艺会用到HF,NaOH,HNO3等等,有毒气体除了HF倒没啥~
如果是干燥腐蚀工艺(Dry Etch)就更没事了,都是用机器做的,一般是用离子腐蚀
所以结论是,做好个人防护就没有事情~没什么太大害处~
前途这个,我不好说~抱歉鸟~
③ 半导体晶圆为何做成圆形
之所以晶圆都做成圆形,主要的是考虑单位面积利用率和生产问题内.
首先硅锭被"拉"出来的容时候就一定是圆的,几乎不可能直接获得方的硅锭,除非将圆的硅锭切削成方的,但这样无异于浪费.
比较直径为L毫米的圆和边长为L毫米的正方形,考虑晶圆制造过程中边缘5到8毫米是不可利用的,算算就知道正方形浪费的使用面积比率是比圆型高的.
再则,
很多晶圆生产设备的工艺原理必然要求选择圆型晶圆.
圆型具有任意轴对称性,这是晶圆制作工艺必然的要求,可以想象一下,在圆型晶圆表面可以通过旋转涂布法(spin
coating,事实上是目前均匀涂布光刻胶的唯一方法)获得很均匀一致的光刻胶涂层,但其它形状的晶圆呢?
不可能或非常难,可以的话也是成本很高.
当然,还有很多其它的工艺容易在圆型晶圆上实行而很难在其它形状上实施.
当然,我也觉得或许在人们开始规模制作晶圆的时候一开始就用诸如正方型的晶圆的话,
我们现在也可能还在继续发展方型晶圆,只不过现在所有的晶圆加工设备都是为圆型晶圆设计的,这是世界标准.
世界选择圆型,自然是有其必然性的.
看看其后的成本问题就很清楚了.
这样可以么?
④ 晶圆制造
晶圆(WAFER):多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料。按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸、12英寸等规格,近来已经发展出16英寸甚至更大规格。晶圆越大,同一圆片上可生产同规格的IC就多,可有效降低IC成本。
半导体晶圆制造的基本原理,主要是将经过精密设计的电路,藉由光罩逐层(Layer by Layer)的转移至矽晶圆上,以制造出所需的IC产品。主要的加工步骤包括化学清洗(Chemical clean)、氧化∕薄膜沈积(Oxidation∕Metal deposition)、光罩投影(Photolithography)、蚀刻(Etching)、离子植入(Ion implant)、扩散(Diffuse)、光阻去除、检验与量测等[34],总加工步骤随著历年曝光方式的改变及线路线宽的减少而与日遽增。以动态随机存取记忆体(DRAM)为例,制作过程非常困难且繁复,如将量测与检验等步骤纳入考量,总制程步骤已超过五百道以上。
晶圆制造的基本流程,是将矽晶圆投入制程中,经过化学清洗、氧化∕薄膜沈积等程序后,会於矽晶圆表面形成一层矽氧化膜,此薄膜经过上光阻液、并配合光罩於黄光区进行曝光、显影,就可将光罩上的电路图移转至矽晶圆上。经过特殊光线照射后的光阻液会产生变化,使得此部份的光阻液可利用化学药品或腐蚀性气体去除而露出矽氧化膜,此为蚀刻(Etching)过程。露出的矽氧化膜经离子植入制程,於晶圆表面植入硼、砷和磷等离子,以形成半导体电子元件。接下来以金属贱镀的方式,於晶圆表面贱镀能够导电的金属层,以连接电子元件,并以表面绝缘保护,就可完成其中一个层(Layer)的制造。如此一层一层的层叠架构,就可将电路图完全的移转至矽晶圆上,完成所制造的IC产品,不同功能的IC产品所需的层数也不相同,视其复杂度而定。以下便针对上述几个单元制作略述其制造、生产特性以及所使用的设备。
⑤ 半导体晶圆体指什么物质
晶圆级芯片封装技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯版片的技术,封装后的芯片尺权寸与裸片一致。WL-CSP 与传统的封装方式不同在于,传统的晶片封装是先切割再封测,而封装后约比原晶片尺寸增加20%;而WL-CSP则是先在整片晶圆上进行封装和测试,然后才划线分割,因此,封装后的体积与IC裸芯片尺寸几乎相同,能大幅降低封装后的IC 尺寸. 到维库电子通查一下吧
⑥ 半导体晶圆厂有毒吗
半导体晶圆厂主要生产的产品是半导体晶体棒或是半导体晶片。常见的有硅片专、镓砷片、铟磷片等属等。其主要原料是含有上述元素的化合物,至于毒性,要具体分析。原料上,二氧化硅并没有毒,但是粉末状的二氧化硅气溶胶就会引起尘肺和肺癌,就是有毒的。
另外,半导体厂常用的掺杂原料多数有毒,比如硅烷、砷烷等,或是三甲基镓等等化合物。它们或直接是剧毒物质,或其与空气、水等反应后生成的物质有毒。另外,传统生产晶圆的厂,会对晶体棒进行切割,其加工过程中产生的粉末也是有害的,原理和粉尘差不多。
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晶圆制造厂把这些多晶硅融解,再在融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。
硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。
⑦ 硅晶圆片(半导体芯片)的生产操作对人体有害吗
应该说完全没有,目前据报道intel和AMD两家公司都是采取沉侵式光刻技术,操作版过程完全由机械完成,人根权本不会出现在生产过程中,只是由一名工程师在控制室控制即可,晶圆的刻制和切割要求极高所以由人完成也完全不可能的,所以生产操作对人体无害,只是貌似由一步需要对晶圆进行化学药剂清洗,就不太清楚了,应该也是由电脑完成的,人手工清洗并不太可能
⑧ 半导体晶圆为何不能做成方的
之所以晶圆都做成圆形,主要的是考虑单位面积利用率和生产问题.
首先硅锭被"拉"出来内的时候就一定是圆的容,几乎不可能直接获得方的硅锭,除非将圆的硅锭切削成方的,但这样无异于浪费. 比较直径为L毫米的圆和边长为L毫米的正方形,考虑晶圆制造过程中边缘5到8毫米是不可利用的,算算就知道正方形浪费的使用面积比率是比圆型高的.
再则, 很多晶圆生产设备的工艺原理必然要求选择圆型晶圆. 圆型具有任意轴对称性,这是晶圆制作工艺必然的要求,可以想象一下,在圆型晶圆表面可以通过旋转涂布法(spin coating,事实上是目前均匀涂布光刻胶的唯一方法)获得很均匀一致的光刻胶涂层,但其它形状的晶圆呢? 不可能或非常难,可以的话也是成本很高. 当然,还有很多其它的工艺容易在圆型晶圆上实行而很难在其它形状上实施.
当然,我也觉得或许在人们开始规模制作晶圆的时候一开始就用诸如正方型的晶圆的话, 我们现在也可能还在继续发展方型晶圆,只不过现在所有的晶圆加工设备都是为圆型晶圆设计的,这是世界标准.
世界选择圆型,自然是有其必然性的. 看看其后的成本问题就很清楚了.
⑨ 半导体中名词“wafer”“chip”“die”的联系和区别是什么
一、半导体中名词“”“chip”“die”中文名字和用途
①wafer——晶圆
wafer 即为图片所示的晶圆,由纯硅(Si)构成。一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等,晶片就是基于这个wafer上生产出来的。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能的集成电路产品。
②chip——芯片
一片载有Nand Flash晶圆的wafer,wafer首先经过切割,然后测试,将完好的、稳定的、足容量的die取下,封装形成日常所见的Nand Flash芯片(chip)。芯片一般主要含义是作为一种载体使用,并且集成电路经过很多道复杂的设计工序之后所产生的一种结果。
③die——晶粒
Wafer上的一个小块,就是一个晶片晶圆体,学名die,封装后就成为一个颗粒。晶粒是组成多晶体的外形不规则的小晶体,而每个晶粒有时又有若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成。晶粒的平均直径通常在0.015~0.25mm范围内,而亚晶粒的平均直径通常为0.001mm数量级。
二、半导体中名词“wafer”“chip”“die”的联系和区别
①材料来源方面的区别
以硅工艺为例,一般把整片的硅片叫做wafer,通过工艺流程后每一个单元会被划片,封装。在封装前的单个单元的裸片叫做die。chip是对芯片的泛称,有时特指封装好的芯片。
②品质方面的区别
品质合格的die切割下去后,原来的晶圆就成了下图的样子,就是挑剩下的Downgrade Flash Wafer。这些残余的die,其实是品质不合格的晶圆。被抠走的部分,也就是黑色的部分,是合格的die,会被原厂封装制作为成品NAND颗粒,而不合格的部分,也就是图中留下的部分则当做废品处理掉。
③大小方面的区别
封装前的单个单元的裸片叫做die。chip是对芯片的泛称,有时特指封装好的芯片。cell也是单元,但是比die更加小 cell <die< chip。
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一、半导体基本介绍
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在消费电子、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。
今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
半导体芯片的制造过程可以分为沙子原料(石英)、硅锭、晶圆、光刻,蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试、包装等诸多步骤,而且每一步里边又包含更多细致的过程。