硅晶片生产流程
第5章 硅太阳能电池制造技术-2
自动上料的扩散炉以及已经掺杂了磷 的硅晶片。
&5.4.2
硅太阳能电池的制造技术 制造太阳能电池
自动上料的扩散炉。使用机器人设 备能够提升电池制造的可靠性，并 降低成本。
丝网印刷的生产线。
&5.4.2
硅太阳能电池的制造技术 制造太阳能电池
先进的丝网印刷机器，使 用摄像机来快速准确地排 布金属电极网的图案。
部分激光刻槽的横截图
&5.4.3
• 片状单晶表面完整，不须加工或少许加工就可制做器件；省掉部分切磨抛
工艺，大大提高了材料的利用率。
• 片状单晶拉制工艺技术高，难度大，温度控制非常精确，片状单晶工艺技
术目前处于研究阶段。
&5.3.5硅晶片和衬底-多晶硅
直拉单晶硅与铸造多晶硅的比较
①优点：直拉单晶硅为圆柱状，其硅片制备的圆形太阳电池不能 有效地利用太阳电池组件的有效空间，相对增加了太阳电池组件 的成本。如果将直拉单晶硅圆柱切成方柱，制备方形太阳电池，
成的有狭缝的模具浸在熔硅中，熔硅依靠毛细管作用，沿狭缝升到模具表 面和籽晶融合，用很快的速度拉出。生长片状单晶拉速可达50毫米/分。
• 片状单晶生长法现在多采用横向拉制。将有一平缺口的石英坩埚装满熔硅，
用片状籽晶在坩埚出口处横向引晶，快速拉出片状单晶。片状单晶横向拉
制时结晶性能好，生产连续，拉速快，可达20厘米/分。
在完成每个电池的效率测量工作 后，对它们进行排序以尽量减小 模块错配。
&5.4.2
硅太阳能电池的制造技术 制造太阳能电池
在进行压片之前排列 电池片。
&5.4.3
硅太阳能电池的制造技术 埋电极太阳能电池
埋电极太阳能电池是一种高效率的商业用太阳能电池，其特点是把金属电极镀到 激光形成槽内。埋电极技术克服了丝网印刷电极的许多缺点，这也使得埋电极太 阳能电池的效率能达到25%，比商业丝网印刷电池要高。
半导体制造工艺流程图
外延层淀积
1.VPE〔Vaporous phase epitaxy> 气相外延生长硅
SiCl4+H2→Si+HCl 2.氧化
Tepi>Xjc+Xmc+TBL-up+tepi-ox SiO2
N-epi
N+-BL
N+-BL
P-SUB
第二次光刻—P+隔离扩散孔
• 在衬底上形成孤立的外延层岛,实现元件的隔离.
• 2.阱区注入及推进,形成阱区
P-
N-Si
CMOS集成电路工艺 --以P阱硅栅CMOS为例
• 3.去除SiO2,长薄氧,长Si3N4
Si3N4
P-
N-Si
CMOS集成电路工艺 --以P阱硅栅CMOS为例
• 4.光II---有源区光刻
Si3N4
P-
N-Si
CMOS集成电路工艺 --以P阱硅栅CMOS为例
Wafer Fab、 • 晶圆针测制程〔Wafer Probe； • 後段〔Back End • 构装〔Packaging、 • 测试制程〔Initial Test and Final Test
一、晶圆处理制程
• 晶圆处理制程之主要工作为在矽晶圆上制作电路与 电子元件〔如电晶体、电容体、逻辑闸等,为上述各 制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程 ,以 微处理器〔Microprocessor为例,其所需处理步骤可 达数百道,而其所需加工机台先进且昂贵,动辄数千 万一台,其所需制造环境为为一温度、湿度与 含尘 〔Particle均需控制的无尘室〔Clean-Room,虽然详 细的处理程序是随著产品种类与所使用的技术有关； 不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适 当的清洗 〔Cleaning之後,接著进行氧化〔Oxidation及沈积, 最後进行微影、蚀刻及离子植入等反覆步骤,以完成 晶圆上电路的加工与制作.
芯片工艺流程
0.1.1 材料提纯（硅棒提纯）
• 提纯原理：盐水结冰后，冰中盐的含量较 低==〉在液态硅(熔区)中,杂质浓度大些 • 提纯方法：区域精炼法
0.1.2 晶棒生长——直拉法
• 液态物质降温到凝固点以下，有些原子/分子会趋于固体结构的排 列，形成较小的核心（晶粒），控制晶粒取向，可得到单晶结构 的半导体。 • 例如：8’晶片的晶棒重达200kg，需要3天时间来生长
氧化
• 氧化方法：溅射法、真空蒸发法、CVD、 热氧化
法等 • 例：
• 干氧化法：Si+O2= SiO2 （均匀性好） • 湿氧化法：Si+O2= SiO2 （生长速度快） Si+2H2O= SiO2+H2
0.3.2 开窗
0.3.3 掺杂（扩散）
•
1.
2.
扩散原理
杂质原子在高温（1000-1200度）下从硅晶片表面的高 浓度区向衬底内部的低浓度区逐渐扩散。 扩散浓度与温度有关： （1000-1200度扩散快）
0.3.5.2 金属化、多层互连
• 金属化、多层互连：将大量相互隔离、 互不连接的半导体器件（如晶体管）连 接起来，构成一个完整的集成块电路
多层互连工艺流程
• 互连：介质淀积、平坦化、刻孔、再金属化 • 最后：钝化层
0.1.3 切割（切成晶片）
• 锯切头尾→检查定向性和电阻率等→切 割晶片 • 晶片厚约50μm
0.2 掩模板制备
• • 特殊的石英玻璃上，涂敷一层能吸收紫外线的鉻层 （氧化鉻或氧化铁 ），再用光刻法制造 光刻主要步骤
1. 2. 3. 4. 涂胶 曝光 显影 显影蚀刻
光刻工艺
掩模板应用举例：光刻开窗
目前微电子产业已逐渐演变为设计，制造 和封装三个相对独立的产业。
很完整半导体制造工艺流程
VCC AL
N+
P+
P-SUB
集成电路中电阻2
发射区扩散电阻
SiO2
R
P+ N+
N-epi N+-BL
P-SUB
R P+
集成电路中电阻3
基区沟道电阻
SiO2 P+
R
N+
P N-epi
N+-BL
P-SUB
R P+
集成电路中电阻4
外延层电阻
SiO2
R
N+
R
P+
P
P+
N-epi
P-SUB
集成电路中电阻5
E p+
N P
NPN
PNP
NPN晶体管刨面图
SiO2
B
N+ E
AL C
P
P+
P+
N-epi
N+-BL
P-SUB
1.衬底选择
P型Si ρ 10Ω.cm 111晶向,偏离2O~5O
晶圆（晶片） 晶圆（晶片）的生产由砂即（二氧化硅）开始， 经由电弧炉的提炼还原成 冶炼级的硅，再经由 盐酸氯化，产生三氯化硅，经蒸馏纯化后，透 过慢速分 解过程，制成棒状或粒状的「多晶 硅」。一般晶圆制造厂，将多晶硅融解 后，再 利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒。一支85公分 长，重76.6公斤的 8寸 硅晶棒，约需 2天半 时间长成。经研磨、抛光、切片后，即成半导 体之原料 晶圆片
MOS中多晶硅电阻
多晶硅
SiO2
氧化层
Si
其它：MOS管电阻
集成电路中电容1
SiO2 P+
太阳能电池板制作方法
太阳能电池板制作方法太阳能电池板是一种能够将太阳能转换为电能的装置。
它由太阳能电池组成，这是一种将光能直接转换成电能的半导体材料。
太阳能电池板在近年来的发展中得到了广泛的应用，成为可再生能源的重要组成部分。
以下是太阳能电池板制作的方法。
1.原材料准备太阳能电池板的主要原材料是硅。
硅是一种广泛存在于地球上的非金属元素，它有良好的半导体特性。
制作太阳能电池板所需的硅材料有多种类型。
常见的有单晶硅、多晶硅和非晶硅。
此外，还需要一些辅助材料如玻璃、金属导线等。
2.硅晶片生产制作太阳能电池板的第一步是生产硅晶片。
对于单晶硅和多晶硅，首先需要将硅原料熔化，并通过其中一种方法将其结晶成为晶圆。
晶圆是硅晶片的基础。
对于非晶硅，可以通过将硅薄膜沉积在玻璃或其他基底上来生产。
3.硅晶片的加工制作太阳能电池板的下一步是对硅晶片进行加工。
首先，需要通过一系列的化学处理和机械加工步骤来清洁晶片表面，去除不纯物质。
然后，通过对晶片进行多次的切割和切缘，得到所需的大小和形状。
4.硅晶片的表面处理在得到所需的硅晶片后，需要对其表面进行处理。
首先，使用一层氧化层来保护晶片表面，并增加其光吸收能力。
然后，在表面上涂覆一层导电材料如金属铝或银，以增加其导电性能。
5.组装太阳能电池完成晶片的表面处理后，可以开始组装太阳能电池。
这包括将晶片放置在玻璃基底上，并使用导电胶水将其固定。
接着，将正、负电极连接线分别连接到晶片上的导电层，形成闭合电路。
6.封装与包装最后，将已组装好的太阳能电池板进行封装与包装。
这包括将电池板放置在玻璃或塑料材料的外壳中，并密封以保护电池不受外部环境的影响。
同时，也会在封装过程中添加一些辅助材料如背板、密封胶等，以提高电池板的稳定性和耐用性。
以上是太阳能电池板制作的主要步骤。
在实际制作过程中，还需要考虑诸多因素如一些特殊材料的附加处理、电路的连接方式等。
随着科技的发展和对可再生能源的需求不断增加，太阳能电池板制作技术也在不断的改进和创新，使其更加高效、便宜和可持续。
半导体制造流程详解
半导体制造流程（转）半导体相关知识●本征材料：纯硅9-10个9250000Ω.cm●N型硅：掺入V族元素—磷P、砷As、锑Sb●P型硅：掺入III族元素—镓Ga、硼B●PN结：半导体元件制造过程可分为●前段(Front End)制造过程晶圆处理过程(Wafer Fabrication；简称Wafer Fab)、晶圆针测过程(Wafer Probe);●后段(Back End)构装(Packaging)、测试过程(Initial Test and Final Test)一、晶圆处理制造过程●晶圆处理制程的主要工作在矽晶圆上制作电路与电子元件（如电晶体、电容体、逻辑闸等），为上述制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程。
以微处理器为例，其所需处理步骤可达数百道，而其所需加工机台先进且昂贵，动辄数千万一台，其所需制造环境为一温度、湿度与含尘(Particle)均需控制的无尘室(Clean-Room),虽然详细的处理程序是随着产品种类与所使用的技术有关，不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗之后，接着进行氧化(Oxidation)及沉积，最后进行微影、蚀刻及离子植入等反复步骤，以完成晶圆上电路的加工与制作。
二、晶圆针测制程●经过Wafer Fab制程后，晶圆上即形成一格格的小格，我们称之为晶方或晶粒(Die)，在一般情形下，同一片晶圆上皆制作相同的晶片，但是也有可能在同一片晶圆上制作不同规格的产品；这些晶圆必须通过晶片允收测试，晶粒将会一一经过针测(Probe)仪器以测试其电气特性，而不合格的晶粒将会被标上记号(Ink Dot)，此过程即称之为晶圆针测制程(Wafer Probe)。
然后晶圆将依晶粒为单位分割成一粒粒独立的晶粒。
三、IC构装制程●IC构装制程(Packaging)：利用塑料或陶瓷包装晶粒与配线以成机体电路●目的：是为了制造出所生产的电路的保护层，避免电路收到机械性刮伤或是高温破坏。
晶圆工艺过程
漫谈晶圆---讲述沙子转变成晶体及晶圆和用于芯片制造级的抛光片的生产步骤介绍高密度和大尺寸芯片的发展需要大直径的晶圆。
在上世纪60年代开始使用的是1²直径的晶圆，而现在业界根据90年代的工艺要求生产200毫米直径的晶圆。
300 毫米直径的晶圆也已经投入生产线了，而根据SIA的技术路线图，到2007年，300毫米将成为标准尺寸。
以后预期会是400毫米或450毫米直径的晶圆。
大直径的晶圆是由不断降低芯片成本的要求驱动的。
然而，这对晶圆制备的挑战是巨大的。
大直径意味着高重量，这就需要更多坚固的工艺设备。
在晶体生长中，晶体结构上和电学性能一致性及污染的问题是一个挑战，这些挑战和几乎每一个参数更紧的工艺规格要求共存。
与挑战并进和提供更大直径晶圆是芯片制造不断进步的关键。
半导体硅制备半导体器件和电路在半导体材料晶圆的表层形成，半导体材料通常是硅。
这些晶圆的杂质含量水平必须非常低，必须掺杂到指定的电阻率水平，必须是指定的晶体结构，必须是光学的平面，并达到许多机械及清洁度的规格要求。
制造IC级的硅晶圆分四个阶段进行：晶圆制备阶段**矿石到高纯气体的转变**气体到多晶的转变**多晶到单晶，掺杂晶棒的转变**晶棒到晶圆的制备半导体制造的第一个阶段是从泥土里选取和提纯半导体材料的原料。
提纯从化学反应开始。
对于硅，化学反应是从矿石到硅化物气体，例如四氯化硅或三氯硅烷。
杂质，例如其他金属，留在矿石残渣里。
硅化物再和氢反应（图3.1）生成半导体级的硅。
这样的硅的纯度达99.9999999%，是地球上最纯的物质之一。
1它有一种称为多晶或多晶硅（polysilicon）的晶体结构。
晶体材料材料中原子的组织结构是导致材料不同的一种方式。
有些材料，例如硅和锗，原子在整个材料里重复排列成非常固定的结构，这种材料称为晶体（crystals）。
原子没有固定的周期性排列的材料称为非晶或无定形（amorphous）。
塑料是无定形材料的例子。
半导体制造工艺流程
半导体制造工艺流程N型硅：掺入V族元素--磷P、砷As、锑SbP型硅：掺入III族元素—镓Ga、硼BPN结：半导体元件制造过程可分为前段FrontEnd制程晶圆处理制程WaferFabrication；简称WaferFab、晶圆针测制程WaferProbe；後段BackEnd构装Packaging、测试制程InitialTestandFinalTest一、晶圆处理制程晶圆处理制程之主要工作为在矽晶圆上制作电路与电子元件如电晶体、电容体、逻辑闸等;为上述各制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程;以微处理器Microprocessor为例;其所需处理步骤可达数百道;而其所需加工机台先进且昂贵;动辄数千万一台;其所需制造环境为为一温度、湿度与含尘Particle均需控制的无尘室Clean-Room;虽然详细的处理程序是随着产品种类与所使用的技术有关；不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗Cleaning之後;接着进行氧化Oxidation及沈积;最後进行微影、蚀刻及离子植入等反覆步骤;以完成晶圆上电路的加工与制作..二、晶圆针测制程经过WaferFab之制程後;晶圆上即形成一格格的小格;我们称之为晶方或是晶粒Die;在一般情形下;同一片晶圆上皆制作相同的晶片;但是也有可能在同一片晶圆上制作不同规格的产品；这些晶圆必须通过晶片允收测试;晶粒将会一一经过针测Probe仪器以测试其电气特性;而不合格的的晶粒将会被标上记号InkDot;此程序即称之为晶圆针测制程WaferProbe..然後晶圆将依晶粒为单位分割成一粒粒独立的晶粒三、IC构装制程IC构装制程Packaging：利用塑胶或陶瓷包装晶粒与配线以成积体电路目的：是为了制造出所生产的电路的保护层;避免电路受到机械性刮伤或是高温破坏..半导体制造工艺分类半导体制造工艺分类一双极型IC的基本制造工艺：A在元器件间要做电隔离区PN结隔离、全介质隔离及PN结介质混合隔离ECL不掺金非饱和型、TTL/DTL饱和型、STTL饱和型B在元器件间自然隔离I2L饱和型半导体制造工艺分类二MOSIC的基本制造工艺：根据栅工艺分类A铝栅工艺B硅栅工艺其他分类1、根据沟道PMOS、NMOS、CMOS2、根据负载元件E/R、E/E、E/D半导体制造工艺分类三Bi-CMOS工艺：A以CMOS工艺为基础P阱N阱B以双极型工艺为基础双极型集成电路和MOS集成电路优缺点半导体制造环境要求主要污染源：微尘颗粒、中金属离子、有机物残留物和钠离子等轻金属例子..超净间：洁净等级主要由微尘颗粒数/m3半导体元件制造过程前段FrontEnd制程---前工序晶圆处理制程WaferFabrication；简称WaferFab典型的PN结隔离的掺金TTL电路工艺流程横向晶体管刨面图纵向晶体管刨面图NPN晶体管刨面图1.衬底选择10Ω.cm111晶向;偏离2O~5O P型Siρ晶圆晶片晶圆晶片的生产由砂即二氧化硅开始;经由电弧炉的提炼还原成冶炼级的硅;再经由盐酸氯化;产生三氯化硅;经蒸馏纯化后;透过慢速分解过程;制成棒状或粒状的「多晶硅」..一般晶圆制造厂;将多晶硅融解后;再利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒..一支85公分长;重76.6公斤的8寸硅晶棒;约需2天半时间长成..经研磨、抛光、切片后;即成半导体之原料晶圆片第一次光刻—N+埋层扩散孔1..减小集电极串联电阻2..减小寄生PNP管的影响外延层淀积1..VPEVaporousphaseepitaxy气相外延生长硅SiCl4+H2→Si+HCl2..氧化Tepi>Xjc+Xmc+TBL-up+tepi-ox第二次光刻—P+隔离扩散孔在衬底上形成孤立的外延层岛;实现元件的隔离.第三次光刻—P型基区扩散孔决定NPN管的基区扩散位置范围第四次光刻—N+发射区扩散孔集电极和N型电阻的接触孔;以及外延层的反偏孔..Al—N-Si欧姆接触：ND≥1019cm-3;第五次光刻—引线接触孔第六次光刻—金属化内连线：反刻铝CMOS工艺集成电路CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例1..光刻I---阱区光刻;刻出阱区注入孔CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例2..阱区注入及推进;形成阱区CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例3..去除SiO2;长薄氧;长Si3N4CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例4..光II---有源区光刻CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例5..光III---N管场区光刻;N管场区注入;以提高场开启;减少闩锁效应及改善阱的接触..CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例6..光III---N管场区光刻;刻出N管场区注入孔；N管场区注入..CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例7..光Ⅳ---p管场区光刻;p管场区注入;调节PMOS管的开启电压;生长多晶硅..CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例8..光Ⅴ---多晶硅光刻;形成多晶硅栅及多晶硅电阻CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例9..光ⅤI---P+区光刻;P+区注入..形成PMOS管的源、漏区及P+保护环..CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例10..光Ⅶ---N管场区光刻;N管场区注入;形成NMOS的源、漏区及N+保护环..CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例11..长PSG磷硅玻璃..CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例12..光刻Ⅷ---引线孔光刻..CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例13..光刻Ⅸ---引线孔光刻反刻AL..晶圆材料Wafer圆晶是制作矽半导体IC所用之矽晶片;状似圆形;故称晶圆..材料是「矽」;ICIntegratedCircuit厂用的矽晶片即为矽晶体;因为整片的矽晶片是单一完整的晶体;故又称为单晶体..但在整体固态晶体内;众多小晶体的方向不相;则为复晶体或多晶体..生成单晶体或多晶体与晶体生长时的温度;速率与杂质都有关系..一般清洗技术光学显影光学显影是在感光胶上经过曝光和显影的程序;把光罩上的图形转换到感光胶下面的薄膜层或硅晶上..光学显影主要包含了感光胶涂布、烘烤、光罩对准、曝光和显影等程序..曝光方式:紫外线、X射线、电子束、极紫外蚀刻技术EtchingTechnology蚀刻技术EtchingTechnology是将材料使用化学反应物理撞击作用而移除的技术..可以分为:湿蚀刻wetetching:湿蚀刻所使用的是化学溶液;在经过化学反应之後达到蚀刻的目的.乾蚀刻dryetching:乾蚀刻则是利用一种电浆蚀刻plasmaetching..电浆蚀刻中蚀刻的作用;可能是电浆中离子撞击晶片表面所产生的物理作用;或者是电浆中活性自由基Radical与晶片表面原子间的化学反应;甚至也可能是以上两者的复合作用..现在主要应用技术:等离子体刻蚀常见湿法蚀刻技术CVD化学气相沉积是利用热能、电浆放电或紫外光照射等化学反应的方式;在反应器内将反应物通常为气体生成固态的生成物;并在晶片表面沉积形成稳定固态薄膜film的一种沉积技术..CVD技术是半导体IC制程中运用极为广泛的薄膜形成方法;如介电材料dielectrics、导体或半导体等薄膜材料几乎都能用CVD技术完成..化学气相沉积CVD化学气相沉积技术常用的CVD技术有：1「常压化学气相沈积APCVD」；2「低压化学气相沈积LPCVD」；3「电浆辅助化学气相沈积PECVD」较为常见的CVD薄膜包括有：■二气化硅通常直接称为氧化层■氮化硅■多晶硅■耐火金属与这类金属之其硅化物物理气相沈积PVD主要是一种物理制程而非化学制程..此技术一般使用氩等钝气;藉由在高真空中将氩离子加速以撞击溅镀靶材后;可将靶材原子一个个溅击出来;并使被溅击出来的材质通常为铝、钛或其合金如雪片般沉积在晶圆表面..PVD以真空、测射、离子化或离子束等方法使纯金属挥发;与碳化氢、氮气等气体作用;加热至400～600℃约1～3小时後;蒸镀碳化物、氮化物、氧化物及硼化物等1～10μm厚之微细粒状薄膜;PVD可分为三种技术：1蒸镀Evaporation；2分子束磊晶成长MolecularBeamEpitaxy；MBE；3溅镀Sputter解离金属电浆淘气鬼物理气相沉积技术解离金属电浆是最近发展出来的物理气相沉积技术;它是在目标区与晶圆之间;利用电浆;针对从目标区溅击出来的金属原子;在其到达晶圆之前;加以离子化..离子化这些金属原子的目的是;让这些原子带有电价;进而使其行进方向受到控制;让这些原子得以垂直的方向往晶圆行进;就像电浆蚀刻及化学气相沉积制程..这样做可以让这些金属原子针对极窄、极深的结构进行沟填;以形成极均匀的表层;尤其是在最底层的部份..离子植入IonImplant离子植入技术可将掺质以离子型态植入半导体组件的特定区域上;以获得精确的电子特性..这些离子必须先被加速至具有足够能量与速度;以穿透植入薄膜;到达预定的植入深度..离子植入制程可对植入区内的掺质浓度加以精密控制..基本上;此掺质浓度剂量系由离子束电流离子束内之总离子数与扫瞄率晶圆通过离子束之次数来控制;而离子植入之深度则由离子束能量之大小来决定..化学机械研磨技术化学机械研磨技术化学机器磨光;CMP兼具有研磨性物质的机械式研磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用;可以使晶圆表面达到全面性的平坦化;以利后续薄膜沉积之进行..在CMP制程的硬设备中;研磨头被用来将晶圆压在研磨垫上并带动晶圆旋转;至于研磨垫则以相反的方向旋转..在进行研磨时;由研磨颗粒所构成的研浆会被置于晶圆与研磨垫间..影响CMP 制程的变量包括有：研磨头所施的压力与晶圆的平坦度、晶圆与研磨垫的旋转速度、研浆与研磨颗粒的化学成份、温度、以及研磨垫的材质与磨损性等等..制程监控量测芯片内次微米电路之微距;以确保制程之正确性..一般而言;只有在微影图案照相平版印刷的patterning与后续之蚀刻制程执行后;才会进行微距的量测..光罩检测Retical检查光罩是高精密度的石英平板;是用来制作晶圆上电子电路图像;以利集成电路的制作..光罩必须是完美无缺;才能呈现完整的电路图像;否则不完整的图像会被复制到晶圆上..光罩检测机台则是结合影像扫描技术与先进的影像处理技术;捕捉图像上的缺失..当晶圆从一个制程往下个制程进行时;图案晶圆检测系统可用来检测出晶圆上是否有瑕疵包括有微尘粒子、断线、短路、以及其它各式各样的问题..此外;对已印有电路图案的图案晶圆成品而言;则需要进行深次微米范围之瑕疵检测..一般来说;图案晶圆检测系统系以白光或雷射光来照射晶圆表面..再由一或多组侦测器接收自晶圆表面绕射出来的光线;并将该影像交由高功能软件进行底层图案消除;以辨识并发现瑕疵..铜制程技术在传统铝金属导线无法突破瓶颈之情况下;经过多年的研究发展;铜导线已经开始成为半导体材料的主流;由于铜的电阻值比铝还小;因此可在较小的面积上承载较大的电流;让厂商得以生产速度更快、电路更密集;且效能可提升约30-40％的芯片..亦由于铜的抗电子迁移电版移民能力比铝好;因此可减轻其电移作用;提高芯片的可靠度..在半导体制程设备供货商中;只有应用材料公司能提供完整的铜制程全方位解决方案与技术;包括薄膜沉积、蚀刻、电化学电镀及化学机械研磨等..半导体制造过程後段BackEnd---后工序构装Packaging：IC构装依使用材料可分为陶瓷ceramic及塑胶plastic两种;而目前商业应用上则以塑胶构装为主..以塑胶构装中打线接合为例;其步骤依序为晶片切割diesaw、黏晶diemount/diebond、焊线wirebond、封胶mold、剪切/成形trim/form、印字mark、电镀plating 及检验inspection等..测试制程InitialTestandFinalTest1晶片切割DieSaw2黏晶DieBond黏晶之目的乃将一颗颗之晶粒置於导线架上并以银胶epoxy黏着固定..黏晶完成後之导线架则经由传输设备送至弹匣magazine内;以送至下一制程进行焊线..3焊线WireBondIC构装制程Packaging则是利用塑胶或陶瓷包装晶粒与配线以成积体电路IntegratedCircuit；简称IC;此制程的目的是为了制造出所生产的电路的保护层;避免电路受到机械性刮伤或是高温破坏..最後整个积体电路的周围会向外拉出脚架Pin;称之为打线;作为与外界电路板连接之用..4封胶Mold封胶之主要目的为防止湿气由外部侵入、以机械方式支持导线、内部产生热量之去除及提供能够手持之形体..其过程为将导线架置於框架上并预热;再将框架置於压模机上的构装模上;再以树脂充填并待硬化..5剪切/成形Trim/Form剪切之目的为将导线架上构装完成之晶粒独立分开;并把不需要的连接用材料及部份凸出之树脂切除dejunk..成形之目的则是将外引脚压成各种预先设计好之形状;以便於装置於电路版上使用..剪切与成形主要由一部冲压机配上多套不同制程之模具;加上进料及出料机构所组成..6印字Mark印字乃将字体印於构装完的胶体之上;其目的在於注明商品之规格及制造者等资讯..7检验Inspection晶片切割之目的为将前制程加工完成之晶圆上一颗颗之检验之目的为确定构装完成之产品是否合於使用..其中项目包括诸如：外引脚之平整性、共面度、脚距、印字是否清晰及胶体是否有损伤等的外观检验..8封装制程处理的最后一道手续;通常还包含了打线的过程..以金线连接芯片与导线架的线路;再封装绝缘的塑料或陶瓷外壳;并测试集成电路功能是否正常..硅器件失效机理1氧化层失效：针孔、热电子效应2层间分离：AL-Si、Cu-Si合金与衬底热膨胀系数不匹配..3金属互连及应力空洞4机械应力5电过应力/静电积累6LATCH-UP7离子污染典型的测试和检验过程1..芯片测试wafersort2..芯片目检dievisual3..芯片粘贴测试dieattach4..压焊强度测试leadbondstrength5..稳定性烘焙stabilizationbake6..温度循环测试temperaturecycle8..离心测试constantacceleration9..渗漏测试leaktest10..高低温电测试11..高温老化burn-in12..老化后测试post-burn-inelectricaltest。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硅晶片生产流程
晶圆是指制造硅半导体电路所用的硅晶片。
其原材料为硅，一般以直径来表示，如8英寸、12英寸等。
晶圆直径越大，同一圆片上可生产的IC就越多，从而降低成本，但需要更高的材料和生产技术。
硅晶圆根据产品应用领域可分为IC硅晶圆、功率硅晶圆、SOI 硅晶圆等。
其中，IC硅晶圆主要用于半导体集成电路制造，功率硅晶圆主要用于功率器件制造，SOI硅晶圆则主要用于高性能、集成电路制造。
硅晶片生产流程
1、提纯：将原始的沙石材料进行提纯，得到高纯度的多晶硅熔化。
将提纯后的多晶硅进行熔化并加入杂质，形成一定电阻率的多晶硅锭。
2、切割：将多晶硅锭切割成小的晶片。
3、研磨：对晶片进行研磨，以消除表面的粗糙和缺陷。
4、抛光：对研磨后的晶片进行抛光，以获得光滑的表面。
5、切片：将抛光后的晶片切片，得到厚度为数微米的薄片。
6、检测：对切片后的晶片进行检测，以确认其质量和性能是否符合要求。
硅晶圆制造需要高度专业化的设备和工艺技术，因此大部分制造过程都是由高度自动化和专业化的机器完成的。
随着科技的不断
进步，硅晶圆的直径也在不断增大，从早期的2英寸、4英寸，发展到现在的8英寸、12英寸甚至更大。