半导体行业晶圆制造工艺流程主要包括以下核心步骤,分为前道工序和关键加工阶段:
一、前道工序(晶圆加工)
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原材料准备
以高纯度硅砂为原料,通过化学气相沉积(CVD)或提拉法提纯,形成电子级单晶硅锭。
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锭切割与薄片制备
将硅锭切割成薄片(直径通常为12-18英寸),表面标记加工方向,形成裸片。
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表面处理
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氧化 :在晶圆表面形成保护膜,防止杂质侵入。
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抛光 :通过化学机械抛光(CMP)使表面光洁度达到纳米级。
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清洗 :去除残留杂质和污染物。
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二、核心加工阶段
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光刻与刻蚀
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光刻 :通过掩模版将电路图形转移到晶圆表面。
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刻蚀 :利用化学或物理方法去除不需要的材料,形成晶体管、线路等结构。
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薄膜沉积与掺杂
通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)或离子注入技术,形成绝缘层、导电层及掺杂层,实现电子功能定制。
三、后道工序衔接
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晶圆测试 :对切割后的芯片进行针头测试、功能验证等,筛选合格品。
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封装准备 :合格芯片进入后道工序,包括键合、灌封等步骤。
总结 :晶圆制造是半导体生产的核心环节,涉及高纯材料处理、精密光刻刻蚀及薄膜沉积技术,其复杂性和技术门槛是行业竞争的关键。