晶圆的生产工艺流程与芯片生产工艺流程

我国是手机，电脑，电视生产和消费大国，但国外厂商经过一个小小的芯片死死掐住了不少中国企业的喉咙。中国企业获利微薄，拥有核心技术的美国企业是中国芯片进口的最大受益者。2016年10个月 中国就花费1，2万亿支出进口芯片，是石油进口花费的两倍。

集成电路integrated circuit，俗称芯片chip。是一种微型电子器件或部件。采用必定工艺，把一个电路中所需的晶体管，电阻，电容和电感等元件及布线互联在一块儿。制做在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，而后封装在一个管壳内，成为具备所需电路功能的微型结构。其中全部元件在结构上已组成一个总体，使电子元件向着微小型化，低能耗，智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

现今世界上超大规模集成电路厂（Integrated Circuit， 简称IC，台湾称之为晶圆厂）主要集中分布于美国、日本、西欧、新加坡及台湾等少数发达国家和地区，其中台湾地区占有举足轻重的地位。但因为近年来台湾地区历经地震、金融危机、政府更迭等一系列事件影响，使得原本就存在资源匮乏、市场狭小、人心浮动的台湾岛更加动荡不安，因而就引起了一场晶圆厂外迁的风潮。而具备幅员辽阔、资源充足、巨大潜在市场、充沛的人力资源供给等方面优点的祖国大陆固然瓜熟蒂落地成为了其首选的迁往地。

晶圆厂所生产的产品实际上包括两大部分：晶圆切片（也简称为晶圆）和超大规模集成电路芯片（可简称为芯片）。前者只是一片像镜子同样的光滑圆形薄片，从严格的意义上来说，并无什么实际应用价值，只不过是供其后芯片生产工序深加工的原材料。然后者才是直接应用在应在计算机、电子、通信等许多行业上的最终产品，它能够包括CPU、内存单元和其它各类专业应用芯片。

集成电路板的制做流程是什么？

　　一、打印电路板。将绘制好的电路板用转印纸打印出来，注意滑的一面面向本身，通常打印两张电路板，即一张纸上打印两张电路板。在其中选择打印成效很好的制做线路板。

　　二、裁剪覆铜板用感光板制做电路板全程图解 。覆铜板，也就是两面都覆有铜膜的线路板，将覆铜板裁成电路板的大小，不要过大，以节约材料。

　　三、预处理覆铜板。用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉，以确保在转印电路板时，热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上，打磨好的标准是板面光亮，没有明显污渍。

　　四、转印电路板。将打印好的电路板裁剪成合适大小，把印有电路板的一面贴在覆铜板上

板上

　

晶圆的生产工艺流程：

从大的方面来说，晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两面大步骤，它又可细分为如下几道主要工序（其中晶棒制造只包括下面的第一道工序，其他的所有属晶片制造，因此有时又统称它们为晶柱切片后处理工序）：

　　多晶硅——单晶硅——晶棒成长——晶棒裁切与检测——外径研磨——切片——圆边——表层研磨——蚀刻——去疵——抛光—（外延——蚀刻——去疵）—清洗——检验——包装 

一、 晶棒成长工序：它又可细分为：

　　1）、融化（Melt Down）：将块状的高纯度多晶硅置石英坩锅内，加热到其熔点1420℃以上，使其彻底融化。

　　2）、颈部成长（Neck Growth）：待硅融浆的温度稳定以后，将，〈1.0.0〉方向的晶种慢慢插入其中，接着将晶种慢慢往上提高，使其直径缩小到必定尺寸（通常约6mm左右），维持此真径并拉长100---200mm，以消除晶种内的晶粒排列取向差别。

　　3）、晶冠成长（Crown Growth）：颈部成长完成后，慢慢下降提高速度和温度，使颈直径逐渐加响应到所需尺寸（如五、六、八、12时等）。

　　4）、晶体成长（Body Growth）：不断调整提高速度和融炼温度，维持固定的晶棒直径，只到晶棒长度达到预约值。

　　5）、尾部成长（Tail Growth）：当晶棒长度达到预约值后再逐渐加快提高速度并提升融炼温度，使晶棒直径逐渐变小，以免因热应力形成排差和滑移等现象产生，最终使晶棒与液面彻底分离。到此即获得一根完整的晶棒。

二、晶棒裁切与检测（Cutting & InspecTIon）：将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部分，并对尺寸进行检测，以决定下步加工的工艺参数。

三、外径研磨（Surface Grinding & Shaping）：因为在晶棒成长过程当中，其外径尺寸和圆度均有必定误差，其外园柱面也凹凸不平，因此必须对外径进行修整、研磨，使其尺寸、形状偏差均小于容许误差。

四、切片（Wire Saw Slicing）：因为硅的硬度很是大，因此在本序里，采用环状、其内径边缘嵌有钻石颗粒的薄锯片将晶棒切割成一片片薄片。

五、圆边（Edge profiling）：因为刚切下来的晶片外边缘很锋利，单晶硅又是脆性材料，为避免边角崩裂影响晶片强度、破坏晶片表面光洁和对后工序带来污染颗粒，必须用专用的电脑控制设备自动修整晶片边缘形状和外径尺寸。

六、研磨（Lapping）：研磨的目的在于去掉切割时在晶片表面产生的锯痕和破损，使晶片表面达到所要求的光洁度。

七、蚀刻（Etching）：以化学蚀刻的方法，去掉经上几道工序加工后在晶片表面因加工压力而产生的一层损伤层。

八、去疵（Gettering）：用喷砂法将晶片上的瑕疵与缺陷赶到下半层，以利于后序加工。

九、抛光（Polinshing）：对晶片的边缘和表面进行抛光处理，一来，进一步去掉附着在晶片上的微粒，二来，得到极佳的表面平整度，以利于后面所要讲到的晶圆处理工序加工。

十、清洗（Cleaning）：将加工完成的晶片进行最后的完全清洗、风干。

十一、检验（IinspecTIon）：进行最终全面的检验以保证产品最终达到规定的尺寸、形状、表面光洁度、平整度等技术指标。

十二、包装（Packing）：将产品用柔性材料分隔、包裹、装箱，准备发往发下的芯片制造车间或出厂发往定货客户。

 

芯片生产工艺流程：

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道（Front End）工序，而构装工序、测试工序为后道（Back End）工序。

一、 晶圆处理工序：本工序的主要工做是在晶圆上制做电路及电子元件（如晶体管、电容、逻辑开关等），其处理程序一般与产品种类和所使用的技术有关，但通常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，而后进行涂膜、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制做。

二、 晶圆针测工序：通过上道工序后，晶圆上就造成了一个个的小格，即晶粒，通常状况下，为便于测试，提升效率，同在一片晶圆上制做同一品种、规格的产品；但也可根据须要制做几种不一样品种、规格的产品。在用针测（Probe）仪对每一个晶粒检测其电气特性，并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，装入不一样的托盘中，不合格的晶粒则舍弃。

三、 构装工序：就是将单个的晶粒固定塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上的一些引线端与基座底部伸出的插脚链接，以做为与外界电路板链接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片（即咱们在电脑里能够看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块）。

四、 测试工序：芯片制造的最后一道工序为测试，其又可分为通常测试和特殊测试，前者是将封死后的芯片置于各类环境下测试其电气特性，如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片，依电气特性划分为不一样等级。而特殊测试，则是根据客户特殊需求的技术参数，从相近参数规格、品种中拿出部分芯片，作有针对性的专门测试，看是否能知足客户的特殊需求，以决定是否须为客户设计专用芯片。通过通常测试全格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后既可出厂。而末经过测试的芯片则视其达到的参数状况定做降级品或废品。　

　

 

探秘半导体晶圆厂芯片制造流程

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