晶圓是指�半導�積體電路制作所用之�晶片,由于其形狀為圓�,故稱為晶�;在硅晶�上可加工制作成各種電路元件結(jié)�(gòu),而成為有特定電性功能之ic�(chǎn)�。晶圓的原始材料是硅,很多文獻上描述晶圓是矽制�,矽是硅元素的舊��
晶圓的原始材料是�,地殼表面有著取之不盡用之不竭的二 氧化�,二氧化硅礦石�(jīng)由電弧爐提煉,鹽酸氯化,并經(jīng)蒸餾�,制成� 高純度的多晶�,其純度高� 0.99999999999。晶圓制造廠再將此多晶硅 融解,再于融液�(nèi)摻入一小粒的硅晶體晶種,然后將其慢慢拉出,以形� 圓柱狀的單晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一顆小晶粒在熔融態(tài)的硅原料中� 漸生�,此過程稱為長�,硅晶棒再�(jīng)過研�、拋�、切片后,即成 為積體電路工廠的基本原料----硅晶圓片,這就是晶�。國�(nèi)�1997 年起已有廠家生產(chǎn)八英�(200mm)晶圓�,未來將會生產(chǎn)十二寸晶圓。晶圓的制造是整個電子資訊產(chǎn)�(yè)中最上游的部�,晶圓�(chǎn)�(yè)的發(fā)展優(yōu)�,直接影響半導體工�(yè),也可從中觀察出整個資訊產(chǎn)�(yè)的發(fā)展趨��
1 晶格:晶圓制程結(jié)束后,晶圓的表面會形成許多格狀�,成為晶格。經(jīng)過切割器切割后成所謂的晶片
2 分割線:晶圓表面的晶格與晶格之間預留給切割器所需的空白部分即為分割線
3 測試晶格:指晶圓表面具有電路元件及特殊裝置的晶�,在晶圓制造期�,這些測試晶格需要通過電流測試,才能被切割下來
4 邊緣晶格:晶圓制造完成后,其邊緣會產(chǎn)生部分尺寸不完整的晶格,此即為邊緣晶�,這些不完整的晶格切割后,將不被使�
5 晶圓的平坦邊:晶圓制造完成后,晶圓邊緣都會切割成主要和次要的平坦�,目的是用來作為區(qū)分�
光學顯影:是在光阻經(jīng)過曝光和顯影的程�,把光罩上的圖形�(zhuǎn)換到光阻下面的薄膜層或矽晶上。光學顯影主要包含了光阻涂布、烘�、光罩對準、曝光和顯影等程�。小尺寸之顯像解析度,更在IC制程的進步�,扮演著最�(guān)鍵的角色。由於光學上的需�,此段制程之照明采用偏黃色的可見光。因此俗稱此區(qū)為黃光區(qū)�
干式蝕刻技�(shù):在半導的體制程中,蝕刻被用來將某種材質(zhì)自晶圓表面上移除。乾式蝕刻(又稱為電漿蝕刻)是目前最常用的蝕刻方�,其以氣體作為主要的蝕刻媒介,并藉由電漿能量來驅(qū)動反應�
電漿對蝕刻制程有物理性與化學性兩方面的影�。首先,電漿會將蝕刻氣體分子分解,產(chǎn)生能夠快速蝕去材料的高活性分�。此�,電漿也會把這些化學成份離子化,使其帶有電荷�
晶圓系置於帶負電的陰極之�,因此當帶正電荷的離子被陰極吸引并加速向陰極方向前進時,會以垂直角度撞擊到晶圓表面。晶片制造商即是運用此特性來獲得的垂直蝕�,而后者也是乾式蝕刻的重要角色�
基本上,隨著所欲去除的材料與所使用的蝕刻化學物�(zhì)之不�,蝕刻由下列兩種模式單獨或混會進行�
1.電漿�(nèi)部所�(chǎn)生的活性反應離子與自由基在撞擊晶圓表面�,將與某特定成份之表面材�(zhì)起化學反應而使之氣�。如此即可將表面材質(zhì)移出晶圓表面,并透過抽氣動作將其排出�
2.電漿離子可因加速而具有足夠的動能來扯斷薄膜的化學�,進而將晶圓表面材質(zhì)分子一個個的打擊或濺擊(sputtering)出來�
化學氣相沉積:是制造微電子元件�,被用來沉積出某種薄膜的技�(shù),沉積出的薄膜可能是介電材料(絕緣�)(dielectrics)、導�、或半導��
在進行化學氣相沉積制程�,包含有被沉積材料之原子的氣�,會被導入受到嚴密控制的制程反應室內(nèi)。當這些原子在受熱的晶圓表面上起化學反應�,會在晶圓表面產(chǎn)生一層固�(tài)薄膜。而此一化學反應通常必須使用單一或多種能量源(例如熱能或無線電頻率功率)�
物理氣相沉積:(PhysicalVaporDeposition)主要是一種物理制程而非化學制程。此技�(shù)一般使用氬等鈍�,藉由在高真空中將氬離子加速以撞擊濺鍍靶材�,可將靶材原子一個個濺擊出�,并使被濺擊出來的材�(zhì)(通常為鋁、鈦或其合金)如雪片般沈積在晶圓表面。制程反應室�(nèi)部的高溫與高真空�(huán)�,可使這些金屬原子�(jié)成晶�,再透過微影圖案化(patterned)與蝕刻,來得到半導體元件所要的導電電路�
解離金屬電漿:是最近發(fā)展出來的物理氣相沉積技�(shù),它是在目標區(qū)與晶圓之�,利用電漿,針對從目標區(qū)濺擊出來的金屬原�,在其到達晶圓之�,加以離子化。離子化這些金屬原子的目的是,讓這些原子帶有電價,進而使其行進方向受到控�,讓這些原子得以垂直的方向往晶圓行進,就像電漿蝕刻及化學氣相沉積制�。這樣做可以讓這些金屬原子針對極窄、極深的�(jié)�(gòu)進行溝填,以形成極均勻的表層,尤其是在層的部��
高溫制程:多晶矽(poly)通常用來形容半導體電晶體之部分結(jié)�(gòu):至於在某些半導體元件上常見的磊晶矽(epi)則是長在均勻的晶圓�(jié)晶表面上的一層純矽結(jié)�。多晶矽與磊晶矽兩種薄膜的應用狀況雖然不�,卻都是在類似的制程反應室中�(jīng)高溫�600℃至1200℃)沉積而得�
即使快速高溫制程(RapidThermalProcessing,RTP)之工作溫度范圍與多晶矽及磊晶矽制程有部分重�,其本質(zhì)差異卻極大。RTP并不用來沉積薄膜,而是用來修正薄膜性質(zhì)與制程結(jié)果。RTP將使晶圓歷經(jīng)極為短暫且精確控制高溫處理過�,這個過程使晶圓溫度在短短的10�20秒內(nèi)可自室溫升到1000�。RTP通常用於回火制程(annealing),負責控制元件�(nèi)摻質(zhì)原子之均勻度。此外RTP也可用來矽化金屬,及透過高溫來產(chǎn)生含矽化之化合物與矽化鈦�。的�(fā)展包�,使用快速高溫制程設(shè)備在晶極重要的區(qū)域上,精確地沈積氧及氮薄��
離子植入技�(shù):可將摻�(zhì)以離子型�(tài)植入半導體元件的特定區(qū)域上,以獲得精確的電子特�。這些離子必須先被加速至具有足夠能量與速度,以穿透(植入)薄�,到達預定的植入深度。離子植入制程可對植�?yún)^(qū)�(nèi)的摻�(zhì)濃度加以精密控制?;�?,此摻質(zhì)濃度(劑量)系由離子束電流(離子束內(nèi)之總離子�(shù))與掃瞄率(晶圓通過離子束之次數(shù))來控制,而離子植入之深度則由離子束能量之大小來決��
化學機械研磨技�(shù)(ChemicalMechanicalPolishing,CMP):兼其有研磨性物�(zhì)的機械式研磨與酸堿溶液的化學式研磨兩種作用,可以使晶圓表面達到全面性的平坦�,以利后�(xù)薄膜沉積之進行�
在CMP制程的硬體設(shè)備中,研磨頭被用來將晶圓壓在研磨墊上并帶動晶圓旋�(zhuǎn),至於研磨墊則以相反的方向旋�(zhuǎn)。在進行研磨時,由研磨顆粒所�(gòu)成的研漿會被置於晶圓與研磨墊�。影響CMP制程的變�(shù)包括有:研磨頭所施的壓力與晶圓的平坦度、晶圓與研磨墊的旋轉(zhuǎn)速度、研漿與研磨顆粒的化學成份、溫�、以及研磨墊的材�(zhì)與磨損性等��
制程�(jiān)控:在下個制程階段中,半導體商用CD-SEM來量測晶片內(nèi)次微米電路之微距,以確保制程之正確�。一般而言,只有在微影圖案(photolithographicpatterning)與后續(xù)之蝕刻制程執(zhí)行后,才會進行微距的量測�
光罩檢測:光罩是高精密度的石英平�,是用來制作晶圓上電子電路圖像,以利積體電路的制�。光罩必須是完美無缺,才能呈�(xiàn)完整的電路圖�,否則不完整的圖像會被復制到晶圓�。光罩檢測機臺則是結(jié)合影像掃描技�(shù)與先進的影像處理技�(shù),捕捉圖像上的缺��
當晶圓從一個制程往下個制程進行�,圖案晶圓檢測系�(tǒng)可用來檢測出晶圓上是否有瑕疵包括有微塵粒�、斷線、短�、以及其他各式各樣的問題。此�,對已印有電路圖案的圖案晶圓成品而言,則需要進行深次微米范圍之瑕疵檢�。一般來�,圖案晶圓檢測系�(tǒng)系以白光或雷射光來照射晶圓表�。再由一或多組偵測器接收自晶圓表面繞射出來的光線,并將該影像交由高功能軟體進行底層圖案消除,以辨識并發(fā)�(xiàn)瑕疵�
切割:晶圓經(jīng)過所有的制程處理及測試后,切割成壹顆顆的IC。舉例來說:�0.2微米制程技�(shù)生產(chǎn),每片八寸晶圓上可制作近六百顆以上的64MDRAM�
封裝:制程處理的一道手�(xù),通常還包含了打線的過�。以金線連接晶片與導線架的線路,再封裝絕緣的塑膠或陶瓷外�,并測試IC功能是否正常�
由於切割與封裝所需技�(shù)層面比較不高,因此常成為一般業(yè)者用以介入半導體工業(yè)之切入點�
維庫電子通,電子知識,一查百��
已收錄詞�162542�