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硅晶圆生产过程

4月11日,2020年,anysilicon

半导体是现代技术的极其关键和中央组件。我们今天使用的大多数电子设备都在这些集成电路上运行,该电路容纳在硅晶片芯片上。然而,它确实需要大量的处理和工作来从原料中获得该条件的半导体。这些微芯片的基本基板是硅晶片芯片,在该硅晶片芯片,在该芯片芯片上,所有微生物制作发生。在本文中,我们将采取详细的观察硅晶圆生产过程的内容。

什么是硅晶片?

首先,我们必须承认半导体晶片由硅 - 一个元素制成,该元素构成了近30%的地壳。它是构成整个半导体芯片的基本结构的原料,并负责其最佳功能。硅而不是作为电力的非常好的电力导体,而是基于掺杂剂控制电阻率的性能。该硅材料必须在半导体构建之前变成晶片。这意味着整个制造过程创建其余的集成电路,最终是较大的电子设备的组件,其在纯硅晶片的这种微晶上搁置。

硅晶圆生产过程

以下是最终产生硅晶片的步骤,然后经历更多的过程待变成半导体:

铸锭生长

硅晶片生产的第一步是生长硅的块,也称为硅锭。种植单个硅片可以少一周时间到一个月。铸锭生长所采取的时间由晶片的尺寸,质量和规格决定。用于生长晶体的最常见方法之一是Czochralski方法或CZ方法。另一种方法是浮子区域技术,但很少用于当前的实践。在前一种方法中,多晶硅件放入由石英制成的槽中。

加入少量掺杂剂,其基本上是来自周期表3和4组的元素,例如硼,磷,砷或锑。这些掺杂剂负责确定所得晶片材料的性质 - 它可以是p型(硼)或n型(磷,砷,锑)。然后将材料加热至1412度(通常高于1500度)的温度,直到一切都液化。

然后,将具有与该过程的预期最终结果相同的取向的硅晶体放置在内部,以促进晶体的生长具有最小缺陷。一旦我们达到晶体所需的直径,通过稳定条件来停止该过程。

所得材料称为电子级硅至EGS。随后可以使用该硅锭将和模塑成半导体最终硅晶片所需的形状。

切片

生长锭的末端直径通常比实际所需的略大一点。结果,我们需要在充分检查之后切片晶片。为此目的使用钻石边缘锯使晶片更薄并且较小而不会导致任何重大损坏。

拉布

一旦晶片切片就会研磨后,下一步。研磨是指由于锯切和其他表面擦伤而留下的标记和缺陷时。该步骤还用于更稀释晶片,并且释放在切片过程中晶片经过的应力。

打扫

一旦我们用研磨完成,必须化学蚀刻和清洁晶片。这进一步有助于缓解可能仍然存在的任何裂缝或表面缺陷,即使在微观水平上也可能仍然存在。这通常是使用由氢氧化钠,乙酸或硝酸组成的浴完成。

抛光

最后,必须抛光晶片以达到最终阶段。这在洁净室中进行,其中每立方英尺的粒子量被控制在1级至10,000级之间的某个地方。工人必须穿干净的套装,在吹掉多余粒子的风扇下工作,并在工作站上保持清洁度。优质硅晶片通常经过两到三个抛光阶段。晶圆可以是单侧抛光或双面抛光,最大抛光在前面。抛光过程本身具有两个阶段 - 首先是去除薄层硅层以确保表面没有任何缺陷。第二部分是化学机械抛光,不去除去任何硅层,而是使其透明,镜面饰面。

包装

一旦硅晶片全部良好并且抛光,它们就会经历一系列浴缸进行适当的清洁,并在高强度灯下经过多次检查,以确保晶片表面上没有多余的材料或缺陷。清洁和检查完成后,符合规格和顶部形状的晶片被填充并密封,以将其送到真空密封的塑料袋中的相应位置,以保持水分,并防止在储存期间损坏它们最终用作半导体基板。

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