半導(dǎo)體芯片制造的各個(gè)階段

芯片制造的各個(gè)階段

固態(tài)器件的制造分為以下五個(gè)不同的階段(如下圖所示):

1. 材料制備

2. 晶體生長(zhǎng)和晶圓制備

3.晶圓制造與分類

4. 包裝

5. 最終測(cè)試和電氣測(cè)試

在第一階段，材料制備(后面我們會(huì)詳細(xì)的進(jìn)行介紹)，原料半導(dǎo)體材料按照產(chǎn)品級(jí)半導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)來開采和和進(jìn)一步的純化。對(duì)于最常見的硅材料，原料來源于沙子，用多晶硅將其轉(zhuǎn)化為純硅結(jié)構(gòu)(如上圖a)。

在第二階段，材料將通過一定的工序形成具有特定的電氣和晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)的形態(tài)。接下來，從晶體上切下被稱為晶圓片的薄片，在晶體生長(zhǎng)和晶圓制備的工序，需要進(jìn)行進(jìn)一步的表面處理(如上圖b)。工業(yè)上也常用鍺和鍺制造出摻雜不同半導(dǎo)體材料的化合物。

在第三階段(上圖c)，晶圓制造中，器件或集成電路實(shí)際上是在晶圓片表面形成的。每個(gè)晶圓上都可以容納多達(dá)幾千個(gè)相同的器件，但在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，200到300個(gè)更為常見。晶圓片上每個(gè)分立器件或集成電路所占的區(qū)域叫做chip或die。晶圓制造過程也被稱為fabrication, fab，芯片制造，或微芯片制造。而晶圓制造操作可能包含幾千個(gè)不同的步驟，主要有兩個(gè)步驟。在前端線(FEOL)，晶體管和其他器件是在晶圓表面形成的。在線路的后端(BEOL)，這些器件通過金屬化工序連接在一起，并且在電路版圖上最終會(huì)用保護(hù)環(huán)加以進(jìn)一步的保護(hù)。

審核編輯：劉清