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

硅晶圆制造中需要的半导体设备

佳恩半导体 来源:佳恩半导体 作者:佳恩半导体 2022-04-02 15:47 次阅读

制作一颗硅晶圆需要的半导体设备大致有十个,它们分别是单晶炉、气相外延炉、氧化炉、磁控溅射台、化学机械抛光机、***、离子注入机、引线键合机、晶圆划片机、晶圆减薄机。

1、单晶炉

单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶硅的设备。在实际生产单晶硅过程中,它扮演着控制硅晶体的温度和质量的关键作用。

由于单晶直径在生长过程中可受到温度、提拉速度与转速、坩埚跟踪速度、保护气体流速等因素影响,其中生产的温度主要决定能否成晶,而速度将直接影响到晶体的内在质量,而这种影响却只能在单晶拉出后通过检测才能获知,单晶炉主要控制的方面包括晶体直径、硅功率控制、泄漏率和氩气质量等。

2、气相外延炉

气相外延炉主要是为硅的气相外延生长提供特定的工艺环境,实现在单晶上生长与单晶晶相具有对应关系的薄层晶体。外延生长是指在单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层,犹如原来的晶体向外延伸了一段,为了制造高频大功率器件,需要减小集电极串联电阻,又要求材料能耐高压和大电流,因此需要在低阻值衬底上生长一层薄的高阻外延层。

气相外延炉能够为单晶沉底实现功能化做基础准备,气相外延即化学气相沉积的一种特殊工艺,其生长薄层的晶体结构是单晶衬底的延续,而且与衬底的晶向保持对应的关系。

3、氧化炉

硅与含有氧化物质的气体,例如水汽和氧气在高温下进行化学反应,而在硅片表面产生一层致密的二氧化硅薄膜,这是硅平面技术中一项重要的工艺。氧化炉的主要功能是为硅等半导体材料进行氧化处理,提供要求的氧化氛围,实现半导体预期设计的氧化处理过程,是半导体加工过程的不可缺少的一个环节。

4、磁控溅射台

磁控溅射是物理气相沉积的一种,一般的溅射法可被用于制备半导体等材料,且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。在硅晶圆生产过程中,通过二极溅射中一个平行于靶表面的封闭磁场,和靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域,实现高离子密度和高能量的电离,把靶原子或分子高速率溅射沉积在基片上形成薄膜。

5、化学机械抛光机

一种进行化学机械研磨的机器,在硅晶圆制造中,随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小,光刻技术对晶圆表面的平坦程度的要求越来越高,IBM公司于1985年发展CMOS产品引入,并在1990年成功应用于64MB的DRAM生产中,1995年以后,CMP技术得到了快速发展,大量应用于半导体产业。

化学机械研磨亦称为化学机械抛光,其原理是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术,是目前机械加工中唯一可以实现表面全局平坦化的技术。在实际制造中,它主要的作用是通过机械研磨和化学液体溶解“腐蚀”的综合作用,对被研磨体(半导体)进行研磨抛光。

6、***

又名掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等,常用的***是掩膜对准光刻,一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。

7、离子注入机

它是高压小型加速器中的一种,应用数量最多。它是由离子源得到所需要的离子,经过加速得到几百千电子伏能量的离子束流,用做半导体材料、大规模集成电路和器件的离子注入,还用于金属材料表面改性和制膜等 。

在进行硅生产工艺里面,需要用到离子注入机对半导体表面附近区域进行掺杂,离子注入机是集成电路制造前工序中的关键设备,离子注入是对半导体表面附近区域进行掺杂的技术目的是改变半导体的载流子浓度和导电类型,离子注入与常规热掺杂工艺相比可对注入剂量角度和深度等方面进行精确的控制,克服了常规工艺的限制,降低了成本和功耗。

8、引线键合机

它的主要作用是把半导体芯片上的Pad与管脚上的Pad,用导电金属线(金丝)链接起来。引线键合是一种使用细金属线,利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合,实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通。在理想控制条件下,引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散,从而使两种金属间实现原子量级上的键合。

9、晶圆划片机

因为在制造硅晶圆的时候,往往是一整大片的晶圆,需要对它进行划片和处理,这时候晶圆划片机的价值就体现出了。之所以晶圆需要变换尺寸,是为了制作更复杂的集成电路。

10、晶圆减薄机

在硅晶圆制造中,对晶片的尺寸精度、几何精度、表面洁净度以及表面微晶格结构提出很高要求,因此在几百道工艺流程中,不可采用较薄的晶片,只能采用一定厚度的晶片在工艺过程中传递、流片。晶圆减薄,是在制作集成电路中的晶圆体减小尺寸,为了制作更复杂的集成电路。在集成电路封装前,需要对晶片背面多余的基体材料去除一定的厚度,这一工艺需要的装备就是晶片减薄机。

当然了,在实际的生产过程中,硅晶圆制造需要的设备远不止上面列的这些。那么以上就是小编今天要分享给大家的所有内容啦,大家有任何问题可留言给我们哦~

审核编辑:汤梓红

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
  • 半导体
    +关注

    关注

    334

    文章

    26912

    浏览量

    214786
  • 设备
    +关注

    关注

    2

    文章

    4460

    浏览量

    70503
  • 硅晶圆
    +关注

    关注

    4

    文章

    266

    浏览量

    20609
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    英飞凌推出全球最薄功率

    半导体制造技术领域,英飞凌再次取得了新的里程碑。近日,该公司宣布成功推出全球最薄的功率,这一突破性进展展示了英飞凌在半导体材料处理方
    的头像 发表于 10-30 18:02 486次阅读

    碳化硅的区别是什么

    。而是传统的半导体材料,具有成熟的制造工艺和广泛的应用领域。 制造工艺: 碳化硅
    的头像 发表于 08-08 10:13 991次阅读

    掌握半导体大硅片生产技术,科创板IPO终止

    电子发烧友网报道(文/李弯弯)日前,上交所宣布,因其财务资料已过有效期且逾期达三个月未更新,终止对杭州半导体股份有限公司(简称“
    的头像 发表于 07-29 01:05 3749次阅读
    掌握<b class='flag-5'>半导体</b>大硅片生产技术,<b class='flag-5'>中</b>欣<b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b>科创板IPO终止

    投资30亿新币,德国制造商世创电子新加坡建造的半导体工厂正式开幕

    。 投资566亿!台积电布局新加坡 本周三(6月12日),德国制造商世创电子(Siltronic)耗资20亿欧元(约30亿新币、155亿人民币)在新加坡建造的半导体
    的头像 发表于 06-17 15:34 554次阅读
    投资30亿新币,德国<b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b><b class='flag-5'>制造</b>商世创电子新加坡建造的<b class='flag-5'>半导体</b><b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b>工厂正式开幕

    WD4000系列几何量测系统:全面支持半导体制造工艺量测,保障制造工艺质量

    面型参数厚度、TTV、BOW、Warp、表面粗糙度、膜厚、等是芯片制造工艺必须考虑的几何形貌参数。其中TTV、BOW、Warp三个参数反映了半导体
    的头像 发表于 06-01 08:08 835次阅读
    WD4000系列<b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b>几何量测系统:全面支持<b class='flag-5'>半导体制造</b>工艺量测,保障<b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b><b class='flag-5'>制造</b>工艺质量

    半导体与流片是什么意思?

    半导体行业,“”和“流片”是两个专业术语,它们代表了半导体制造过程的两个不同概念。
    的头像 发表于 05-29 18:14 3585次阅读

    全球一季度半导体出货量下滑

    5 月 10 日报道,据全球半导体产业协会 SEMI 的统计,今年首季全球半导体出货量为 28.34 亿平方英寸(约合 2500 万片
    的头像 发表于 05-10 10:27 393次阅读

    半导体晶片的测试—针测制程的确认

    将制作在上的许多半导体,一个个判定是否为良品,此制程称为“针测制程”。
    的头像 发表于 04-19 11:35 793次阅读
    <b class='flag-5'>半导体</b>晶片的测试—<b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b>针测制程的确认

    半导体制造流程

    在自然界,获取成本最低的半导体就是。而料的提取是熔炼砂子。提到这里可能有朋友想到“光伏电池片用的也是硅片”。
    发表于 04-16 11:29 760次阅读
    <b class='flag-5'>半导体</b><b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b>的<b class='flag-5'>制造</b>流程

    芯碁微装推出WA 8对准机与WB 8键合机助力半导体加工

    近日,芯碁微装又推出WA 8对准机与WB 8键合机,此两款设备均为半导体加工过程
    的头像 发表于 03-21 13:58 844次阅读

    TC WAFER 测温系统 仪表化温度测量

    “TC WAFER 测温系统”似乎是一种用于测量半导体制造的基础材料)温度的系统。在
    的头像 发表于 03-08 17:58 913次阅读
    TC WAFER   <b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b>测温系统 仪表化<b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b>温度测量

    PFA夹在半导体芯片制造过程的应用

    关注和应用。本报告旨在探讨PFA夹在芯片制造的具体应用。 PFA夹是一种用于
    的头像 发表于 02-23 15:21 886次阅读

    半导体制造SAP:助力推动新时代科技创新

    随着科技的迅猛发展,半导体行业成为了推动各行各业进步的重要力量。而半导体制造作为半导体产业链
    的头像 发表于 12-22 13:01 484次阅读
    <b class='flag-5'>半导体</b><b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>圆</b><b class='flag-5'>制造</b>SAP:助力推动新时代科技创新

    果纳半导体:首家实现传输设备自主研发批量出货

    果纳半导体主要致力于集成电路传送领域。研究开发组均来自国内外知名集成电路设备企业,技术人员所占比重超过70%。其主要产品有前端传输模块、
    的头像 发表于 12-08 10:33 1280次阅读

    半导体的外延片和的区别?

    半导体的外延片和的区别? 半导体的外延片和都是用于
    的头像 发表于 11-22 17:21 5060次阅读