半导体的基础:何谓前道、后道工序工艺

半导体的基础:何谓前道、后道工序工艺,第1张

前道主要是光刻、刻蚀机、清洗机、离子注入、化学机械平坦等。后道主要有打线、Bonder、FCB、BGA植球、检查、测试等。又分为湿制程和干制程。

湿制程主要是由液体参与的流程,如清洗、电镀等。干制程则与之相反,是没有液体的流程。其实半导体制程大部分是干制程。由于对Low-K材料的要求不断提高,仅仅进行单工程开发评估是不够的。为了达到总体最优化,还需要进行综合评估,以解决多步骤的问题。

扩展资料:

这部分工艺流程是为了在 Si 衬底上实现N型和P型场效应晶体管,与之相对应的是后道(back end of line,BEOL)工艺,后道实际上就是建立若干层的导电金属线,不同层金属线之间由柱状金属相连。

新的集成技术在晶圆衬底上也添加了很多新型功能材料,例如:后道(BEOL)的低介电常数(εr <2.4)绝缘材料,它是多孔的能有效降低后道金属线之间的电容。

参考资料来源:百度百科-后道工序

参考资料来源:百度百科-半导体

参考资料来源:百度百科-前道工艺

制造芯片的原料非常简单,绝大部分来源于沙子,随处可见,储量非常丰富,取之不尽,用之不竭,所以原材料是不缺的。下面开始按步骤来制造

1、对沙子进行脱氧,提取沙子中的硅元素,这也是半导体制造产业的基础元素。

2、硅熔炼 ,通过多脱氧,熔炼,净化得到大晶体,就是大大的一坨,学名叫作硅锭。

3、把硅锭横向切割成圆形的单个硅片,也就是大家所说的晶圆,晶圆会进行抛光打磨,打磨甚至可以拿出来当镜子用的光滑度。

4、涂胶,在旋转过程中向晶圆上均匀的涂上一层薄薄的胶。

5、光刻、通过光刻机把一个已经设计好芯片电路的芯板上所有的电路图都刻在晶圆上,此时形成了芯片的核心电路图案。

6、掺杂、在真空中向硅中添加其它的元素,以改变这些区域的导电性,这是为了下一步半导体晶体管制造奠定基础。

7、MOS管是构成芯片门电路的核心,一个芯片有几十亿个这样的晶体管来组成,这一步主要的工艺就是制造MOS晶体管,形成MOS管包括元极,漏极,门极,沟区等在内的原件,然后盖上一层黄色的氧化层,再在最外层再覆盖上一层铜,以便能与晶体管进行电路的连接。最后一道工序就是把他们磨平。

8、按照同样的工序制造几十亿个这样的晶体管,晶体管之间通过这些错综复杂的电路相连接,形成一个大型的集成电路。

9、检测、丢弃有瑕疵的内核,这些晶体都是在纳米级别的测试过程中,发现有瑕疵的内核将被抛弃。

10、切割、这样一个晶圆上一次会产生多个芯片内核,现在把它切割成每一个单独的芯片内核,切割后的芯片内核安装在芯片的基座上,这就是一个芯片的成品了。

11、等级测试以及评定、对芯片的最高频率,功耗,发热等进行评价,按照测试结果,评定以不同的型号进行出厂销售。

这就是制造一个芯片的全过程,看起来只有这11步,其实中间的工序有数千道,就是光刻这一道工序要经过上千次的反复 *** 作。工序繁杂,对工艺的要求就非常高,不然生产出来的良品率会非常低,芯片的生产的每一道工序,必须达到100%的良品,就算每一次达到99%,到了最后一道,良品率可以还达不到10%,这样制种出来的芯片成本会非常高。


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