晶圓的生產工藝流程與芯片生產工藝流程

我國是手機，電腦，電視生產和消費大國，但國外廠商經過一個小小的芯片死死掐住了不少中國企業的喉嚨。中國企業獲利微薄，擁有核心技術的美國企業是中國芯片進口的最大受益者。2016年10個月 中國就花費1，2萬億支出進口芯片，是石油進口花費的兩倍。

集成電路integrated circuit，俗稱芯片chip。是一種微型電子器件或部件。採用必定工藝，把一個電路中所需的晶體管，電阻，電容和電感等元件及佈線互聯在一塊兒。製做在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，而後封裝在一個管殼內，成爲具備所需電路功能的微型結構。其中全部元件在結構上已組成一個總體，使電子元件向着微小型化，低能耗，智能化和高可靠性方面邁進了一大步。

現今世界上超大規模集成電路廠（Integrated Circuit， 簡稱IC，臺灣稱之爲晶圓廠）主要集中分佈於美國、日本、西歐、新加坡及臺灣等少數發達國家和地區，其中臺灣地區佔有舉足輕重的地位。但因爲近年來臺灣地區歷經地震、金融危機、政府更迭等一系列事件影響，使得原本就存在資源匱乏、市場狹小、人心浮動的臺灣島更加動盪不安，因而就引起了一場晶圓廠外遷的風潮。而具備幅員遼闊、資源充足、巨大潛在市場、充沛的人力資源供給等方面優點的祖國大陸固然瓜熟蒂落地成爲了其首選的遷往地。

晶圓廠所生產的產品實際上包括兩大部分：晶圓切片（也簡稱爲晶圓）和超大規模集成電路芯片（可簡稱爲芯片）。前者只是一片像鏡子同樣的光滑圓形薄片，從嚴格的意義上來說，並無什麼實際應用價值，只不過是供其後芯片生產工序深加工的原材料。然後者纔是直接應用在應在計算機、電子、通信等許多行業上的最終產品，它能夠包括CPU、內存單元和其它各類專業應用芯片。

集成電路板的製做流程是什麼？

　　一、打印電路板。將繪製好的電路板用轉印紙打印出來，注意滑的一面面向本身，通常打印兩張電路板，即一張紙上打印兩張電路板。在其中選擇打印成效很好的製做線路板。

　　二、裁剪覆銅板用感光板製做電路板全程圖解 。覆銅板，也就是兩面都覆有銅膜的線路板，將覆銅板裁成電路板的大小，不要過大，以節約材料。

　　三、預處理覆銅板。用細砂紙把覆銅板表面的氧化層打磨掉，以確保在轉印電路板時，熱轉印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好的標準是板面光亮，沒有明顯污漬。

　　四、轉印電路板。將打印好的電路板裁剪成合適大小，把印有電路板的一面貼在覆銅板上

板上

　

晶圓的生產工藝流程：

從大的方面來說，晶圓生產包括晶棒製造和晶片製造兩面大步驟，它又可細分爲如下幾道主要工序（其中晶棒製造只包括下面的第一道工序，其他的所有屬晶片製造，因此有時又統稱它們爲晶柱切片後處理工序）：

　　多晶硅——單晶硅——晶棒成長——晶棒裁切與檢測——外徑研磨——切片——圓邊——表層研磨——蝕刻——去疵——拋光—（外延——蝕刻——去疵）—清洗——檢驗——包裝 

一、 晶棒成長工序：它又可細分爲：

　　1）、融化（Melt Down）：將塊狀的高純度多晶硅置石英坩鍋內，加熱到其熔點1420℃以上，使其徹底融化。

　　2）、頸部成長（Neck Growth）：待硅融漿的溫度穩定以後，將，〈1.0.0〉方向的晶種慢慢插入其中，接着將晶種慢慢往上提高，使其直徑縮小到必定尺寸（通常約6mm左右），維持此真徑並拉長100---200mm，以消除晶種內的晶粒排列取向差別。

　　3）、晶冠成長（Crown Growth）：頸部成長完成後，慢慢下降提高速度和溫度，使頸直徑逐漸加響應到所需尺寸（如五、六、八、12時等）。

　　4）、晶體成長（Body Growth）：不斷調整提高速度和融煉溫度，維持固定的晶棒直徑，只到晶棒長度達到預約值。

　　5）、尾部成長（Tail Growth）：當晶棒長度達到預約值後再逐漸加快提高速度並提升融煉溫度，使晶棒直徑逐漸變小，以免因熱應力形成排差和滑移等現象產生，最終使晶棒與液麪徹底分離。到此即獲得一根完整的晶棒。

二、晶棒裁切與檢測（Cutting & InspecTIon）：將長成的晶棒去掉直徑偏小的頭、尾部分，並對尺寸進行檢測，以決定下步加工的工藝參數。

三、外徑研磨（Surface Grinding & Shaping）：因爲在晶棒成長過程當中，其外徑尺寸和圓度均有必定誤差，其外園柱面也凹凸不平，因此必須對外徑進行修整、研磨，使其尺寸、形狀偏差均小於容許誤差。

四、切片（Wire Saw Slicing）：因爲硅的硬度很是大，因此在本序裏，採用環狀、其內徑邊緣嵌有鑽石顆粒的薄鋸片將晶棒切割成一片片薄片。

五、圓邊（Edge profiling）：因爲剛切下來的晶片外邊緣很鋒利，單晶硅又是脆性材料，爲避免邊角崩裂影響晶片強度、破壞晶片表面光潔和對後工序帶來污染顆粒，必須用專用的電腦控制設備自動修整晶片邊緣形狀和外徑尺寸。

六、研磨（Lapping）：研磨的目的在於去掉切割時在晶片表面產生的鋸痕和破損，使晶片表面達到所要求的光潔度。

七、蝕刻（Etching）：以化學蝕刻的方法，去掉經上幾道工序加工後在晶片表面因加工壓力而產生的一層損傷層。

八、去疵（Gettering）：用噴砂法將晶片上的瑕疵與缺陷趕到下半層，以利於後序加工。

九、拋光（Polinshing）：對晶片的邊緣和表面進行拋光處理，一來，進一步去掉附着在晶片上的微粒，二來，得到極佳的表面平整度，以利於後面所要講到的晶圓處理工序加工。

十、清洗（Cleaning）：將加工完成的晶片進行最後的完全清洗、風乾。

十一、檢驗（IinspecTIon）：進行最終全面的檢驗以保證產品最終達到規定的尺寸、形狀、表面光潔度、平整度等技術指標。

十二、包裝（Packing）：將產品用柔性材料分隔、包裹、裝箱，準備發往發下的芯片製造車間或出廠發往定貨客戶。

 

芯片生產工藝流程：

芯片的製造過程可概分爲晶圓處理工序（Wafer FabricaTIon）、晶圓針測工序（Wafer Probe）、構裝工序（Packaging）、測試工序（IniTIal Test and Final Test）等幾個步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測工序爲前道（Front End）工序，而構裝工序、測試工序爲後道（Back End）工序。

一、 晶圓處理工序：本工序的主要工做是在晶圓上製做電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關等），其處理程序一般與產品種類和所使用的技術有關，但通常基本步驟是先將晶圓適當清洗，再在其表面進行氧化及化學氣相沉積，而後進行塗膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反覆步驟，最終在晶圓上完成數層電路及元件加工製做。

二、 晶圓針測工序：通過上道工序後，晶圓上就造成了一個個的小格，即晶粒，通常狀況下，爲便於測試，提升效率，同在一片晶圓上製做同一品種、規格的產品；但也可根據須要製做幾種不一樣品種、規格的產品。在用針測（Probe）儀對每一個晶粒檢測其電氣特性，並將不合格的晶粒標上記號後，將晶圓切開，分割成一顆顆單獨的晶粒，再按其電氣特性分類，裝入不一樣的托盤中，不合格的晶粒則捨棄。

三、 構裝工序：就是將單個的晶粒固定塑膠或陶瓷制的芯片基座上，並把晶粒上的一些引線端與基座底部伸出的插腳鏈接，以做爲與外界電路板鏈接之用，最後蓋上塑膠蓋板，用膠水封死。其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞。到此纔算製成了一塊集成電路芯片（即咱們在電腦裏能夠看到的那些黑色或褐色，兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊）。

四、 測試工序：芯片製造的最後一道工序爲測試，其又可分爲通常測試和特殊測試，前者是將封死後的芯片置於各類環境下測試其電氣特性，如消耗功率、運行速度、耐壓度等。經測試後的芯片，依電氣特性劃分爲不一樣等級。而特殊測試，則是根據客戶特殊需求的技術參數，從相近參數規格、品種中拿出部分芯片，作有針對性的專門測試，看是否能知足客戶的特殊需求，以決定是否須爲客戶設計專用芯片。通過通常測試全格的產品貼上規格、型號及出廠日期等標識的標籤並加以包裝後既可出廠。而末經過測試的芯片則視其達到的參數狀況定做降級品或廢品。　

　

 

探祕半導體晶圓廠芯片製造流程

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