晶圓工藝

晶圓工藝是一種生產(chǎn)工藝，晶圓工藝是從大的方面來講，晶圓生產(chǎn)包括晶棒制造和晶片制造兩大步驟，它又可細(xì)分為以下幾道主要工序(其中晶棒制造只包括下面的第一道工序，其余的全部屬晶片制造，所以有時又統(tǒng)稱它們?yōu)榫е衅筇幚砉ば?。

生產(chǎn)工藝流程晶棒成長 -- 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 -- 清洗 -- 檢驗 -- 包裝

1、晶棒成長工序：它又可細(xì)分為：1)、融化(Melt Down)：將塊狀的高純度復(fù)晶硅置于石英坩鍋內(nèi)，加熱到其熔點1420°C以上，使其完全融化。2)、頸部成長(Neck Growth)：待硅融漿的溫度穩(wěn)定之后，將〈1.0.0〉方向的晶種慢慢插入其中，接著將晶種慢慢往上提升，使其直徑縮小到一定尺寸(一般約6mm左右)，維持此直徑并拉長100-200mm，以消除晶種內(nèi)的晶粒排列取向差異。3)、晶冠成長(Crown Growth)：頸部成長完成后，慢慢降低提升速度和溫度，使頸部直徑逐漸加大到所需尺寸(如5、6、8、12寸等)。4)、晶體成長(Body Growth)：不斷調(diào)整提升速度和融煉溫度，維持固定的晶棒直徑，直到晶棒長度達(dá)到預(yù)定值。5)、尾部成長(Tail Growth)：當(dāng)晶棒長度達(dá)到預(yù)定值后再逐漸加快提升速度并提高融煉溫度，使晶棒直徑逐漸變小，以避免因熱應(yīng)力造成排差和滑移等現(xiàn)象產(chǎn)生，最終使晶棒與液面完全分離。到此即得到一根完整的晶棒。

2、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，并對尺寸進(jìn)行檢測，以決定下步加工的工藝參數(shù)。

3、外徑研磨(Surface Grinding & Shaping)：由于在晶棒成長過程中，其外徑尺寸和圓度均有一定偏差，其外園柱面也凹凸不平，所以必須對外徑進(jìn)行修整、研磨，使其尺寸、形狀誤差均小于允許偏差。

4、切片(Wire Saw Slicing)：由于硅的硬度非常大，所以在本工序里，采用環(huán)狀、其內(nèi)徑邊緣鑲嵌有鉆石顆粒的薄片鋸片將晶棒切割成一片片薄片。

5、圓邊(Edge Profiling)：由于剛切下來的晶片外邊緣很鋒利，硅單晶又是脆性材料，為避免邊角崩裂影響晶片強度、破壞晶片表面光潔和對后工序帶來污染顆粒，必須用專用的電腦控制設(shè)備自動修整晶片邊緣形狀和外徑尺寸。

6、研磨(Lapping)：研磨的目的在于去掉切割時在晶片表面產(chǎn)生的鋸痕和破損，使晶片表面達(dá)到所要求的光潔度。

7、蝕刻(Etching)：以化學(xué)蝕刻的方法，去掉經(jīng)上幾道工序加工后在晶片表面因加工應(yīng)力而產(chǎn)生的一層損傷層。

8、去疵(Gettering)：用噴砂法將晶片上的瑕疵與缺陷感到下半層，以利于后續(xù)加工。

9、拋光(Polishing)：對晶片的邊緣和表面進(jìn)行拋光處理，一來進(jìn)一步去掉附著在晶片上的微粒，二來獲得極佳的表面平整度，以利于后面所要講到的晶圓處理工序加工。

10、清洗(Cleaning)：將加工完成的晶片進(jìn)行最后的徹底清洗、風(fēng)干。

11、檢驗(Inspection)：進(jìn)行最終全面的檢驗以保證產(chǎn)品最終達(dá)到規(guī)定的尺寸、形狀、表面光潔度、平整度等技術(shù)指標(biāo)。

12、包裝(Packing)：將成品用柔性材料，分隔、包裹、裝箱，準(zhǔn)備發(fā)往以下的芯片制造車間或出廠發(fā)往訂貨客戶。