0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

晶圆制造业到底有什么特点

Wildesbeast 来源:网络整理 作者:佚名 2020-12-26 11:25 次阅读

晶圆的重要性不言而喻,因此我们需要对晶圆具备一定的认识。前两篇文章中,小编对晶圆到CPU的转换过程、晶圆和硅片的区别有所探讨。为增进大家对晶圆的了解程度,本文将对晶圆制造业的特点予以阐述。如果你对晶圆具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能的集成电路产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%。

一、基本原料

硅是由石英砂所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),接着是将这些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,经过照相制版,研磨,抛光,切片等程序,将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒,然后切割成一片一片薄薄的晶圆。硅片广泛用于集成电路(IC)基板、半导体封装衬底材料,硅片划切质量直接影响芯片的良品率及制造成本。硅片划片方法主要有金刚石砂轮划片、激光划片。激光划片是利用高能激光束聚焦产生的高温使照射局部范围内的硅材料瞬间气化,完成硅片分离,但高温会使切缝周围产生热应力,导致硅片边缘崩裂,且只适合薄晶圆的划片。超薄金刚石砂轮划片,由于划切产生的切削力小,且划切成本低,是应用最广泛的划片工艺。由于硅片的脆硬特性,划片过程容易产生崩边、微裂纹、分层等缺陷,直接影响硅片的机械性能。同时,由于硅片硬度高、韧性低、导热系数低,划片过程产生的摩擦热难于快速传导出去,易造成刀片中的金刚石颗粒碳化及热破裂,使刀具磨损严重,严重影响划切质量。

二、 晶圆制造

单晶硅棒的直径是由籽晶拉出的速度和旋转速度决定的,一般来说,上拉速率越慢,生长的单晶硅棒直径越大。而切出的晶圆片的厚度与直径有关,虽然半导体器件的制备只在晶圆的顶部几微米的范围内完成,但是晶圆的厚度一般要达到1 mm,才能保证足够的机械应力支撑,因此晶圆的厚度会随直径的增长而增长。

晶圆制造厂把这些多晶硅融解,再在融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。

三、晶圆制造业的特点

晶圆及芯片制造业是一个高度技术密集、资金密集的产业、其生产对环境要求非常严格,例如对电力、水源、燃气的供应,不仅有很高质量要求,还必须采用双回路,甚至三回路,从而保证在任何时候都能充足、及时供给。另外对空气环境、地表微震、厂址地质条件也都有严格要求。至于其厂区内部,由于工艺条件所决定,许多工序必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成,室内环境的各项参数均自动调节,以保证随时处于最佳状况,因此, 不仅厂房造价相当高,生产、控制设备也异常先进、昂贵。因此,一般兴建一个两线(即有两条生产线)8时晶圆厂(指生产的晶圆直径为8时,即约203mm),需投入人民币十几亿至数十亿,其占地面积也有十几万平方米,员工可以达数千人。另外,要保证其正常生产还需要很多相关的原材料和配套产品生产厂。所以一个晶圆厂建成后,不仅其生产值能达到几十甚至几百亿,同时还能带动一大批相关企业、产业。并且由于其工厂拥有众多的员工(其中高级技术、管理人员占很大比重)。在厂区周过还能形成一个完整的社区,其对第三产业的需求也将带来许多就业机会,因此,其对当地的经济发展具有相当大的推动作用。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 芯片
    +关注

    关注

    452

    文章

    50150

    浏览量

    420520
  • cpu
    cpu
    +关注

    关注

    68

    文章

    10798

    浏览量

    210713
  • 晶圆
    +关注

    关注

    52

    文章

    4808

    浏览量

    127650
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    急速发展的中国LED制造业:产能是否过剩?

      急速发展的中国LED制造业:产能是否过剩?中国LED制造业:产能是否过剩?中国LED产业起步于上世纪70年代。早期中国LED产业中缺少LED外延片及芯片制造环节,所使用的LED
    发表于 11-25 11:40

    是什么?硅区别吗?

    `什么是硅呢,硅就是指硅半导体积体电路制作所用的硅晶片。
    发表于 12-02 14:30

    pcb制造业节约用电实战经验

    pcb制造业节约用电实战经验
    发表于 08-20 20:36

    制造资料分享

    制造的基础知识,适合入门。
    发表于 06-11 19:26

    智能制造制造业未来主攻方向

    。  我国是世界第一制造大国,却大而不强。我国制造业还处在以劳动密集型为主的模式中,科技创新能力较弱,产业利润率明显偏低,处于产业链前端和价值链低端。随着人口红利优势的减弱,我国制造业传统的低成本优势
    发表于 11-17 16:10

    中国“互联网+制造业”高峰论坛

    `关于举办“CIFM中国“互联网+制造业”高峰论坛”的通知 各有关单位: 随着我国经济发展的战略转型,中国智能制造产业迎来了新的发展浪潮,以数字化、网络化、智能化为核心特征的智能制造模式,正在成为
    发表于 08-15 15:23

    中国“互联网+制造业”高峰论坛

    `关于举办“CIFM中国“互联网+制造业”高峰论坛”的通知 各有关单位: 随着我国经济发展的战略转型,中国智能制造产业迎来了新的发展浪潮,以数字化、网络化、智能化为核心特征的智能制造模式,正在成为
    发表于 08-25 11:46

    3D打印技术是怎么推动制造业

    制造业作为实体经济的主体,即是技术革新的主战场,也是推重中国经济高质量发展的重点。尤其在如今世界各国对高端技术和制造业投入不断加码的大背景下,将3D打印等尖端技术运用于制造业,促进制造业
    发表于 08-11 11:25

    释放制造业IoT价值的关键是什么

    制造业预计将成为未来亚洲经济的巨大推动力。德勤预计到 2020 年,最具竞争力的制造业国家或地区前 15 强中将有 10 个来自该区域,其中包括中国、日本、印度、韩国、中国***地区、新加坡、越南、马来西亚、泰国和印度尼西亚。
    发表于 08-03 07:28

    什么?如何制造单晶的

    纳米到底有多细微?什么?如何制造单晶的
    发表于 06-08 07:06

    制造业投资力度加大 比拼高端工艺

    制造业投资力度加大 比拼高端工艺   国际金融危机的阴霾逐渐散去,2009年集体“猫冬”的半导体企业对未来的市场行情普遍看好,而业内的市场调研
    发表于 03-10 09:49 673次阅读

    制造业特点

    单晶硅棒的直径是由籽晶拉出的速度和旋转速度决定的,一般来说,上拉速率越慢,生长的单晶硅棒直径越大。而切出的片的厚度与直径有关,虽然半导体器件的制备只在的顶部几微米的范围内完成
    发表于 10-14 09:14 2383次阅读

    制造业时代如何培养刚需人才?

    没有一流的人才就没有一流的制造业,那么,新制造业到底需要什么样的人才?制造业面临很多问题和困难,制造业的问题是不是就是
    发表于 11-13 14:56 1306次阅读

    和硅片到底有什么区别

    是当代重要的器件之一,对于,电子等相关专业的朋友通常较为熟悉。前文中,小编介绍了是如
    的头像 发表于 01-03 11:56 4.1w次阅读

    8英寸到底有多缺?

      最近半导体商似乎混进了一种新的“流行”,大家见面不再问“你,吃了吗?”,而是变成了“你,8英寸吗?”。 8英寸(200mm)
    的头像 发表于 02-01 10:39 9801次阅读
    8英寸<b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b><b class='flag-5'>到底有</b>多缺?