半导体制造工艺流程图是展示从硅材料到成品芯片全过程的精密技术路线,核心包括晶圆制备、光刻、蚀刻、掺杂、沉积、封装六大环节,涉及超千道工序且需纳米级精度控制。
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晶圆制备:高纯度硅通过熔炼拉制成单晶硅棒,切割为厚度不足1毫米的晶圆片,经抛光清洗后表面粗糙度需控制在纳米级。
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光刻与图形转移:晶圆涂覆光刻胶后,通过紫外光或极紫外光(EUV)曝光,将电路图案从掩膜版转移至晶圆,分辨率可达7纳米以下,需在无尘环境中完成。
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蚀刻与掺杂:干法或湿法蚀刻去除多余材料,形成三维结构;离子注入或高温扩散引入硼、磷等元素,改变硅的导电性以构建晶体管。
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薄膜沉积:化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)技术叠加绝缘层、金属互连层,每层厚度仅原子级别,确保电路导通与隔离。
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封装测试:切割晶圆为独立芯片,封装于陶瓷/塑料外壳中,通过探针测试电气性能,不良品率需低于百万分之一。
提示:半导体工艺持续迭代,3D堆叠、GAA晶体管等新技术正推动流程革新,未来可能整合更多AI驱动的自动化控制环节。