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常见的半导体制造工艺汇总

半导体制造是指通过一系列复杂的步骤在晶圆上加工成为一个个完整的可以实现特定功能的芯片的过程。不同的芯片产品所涉及到的工艺也有不同,那么我们就系统地介绍下半导体制造中可能涉及到的所有的半导体工艺。

半导体制造与封装的界限是什么?

半导体制造与封装的目的不同,半导体制造(Front-end)的目标是产生具有复杂电路图案的裸晶圆,需要在高度控制的洁净室环境中进行,以防止尘埃影响微小的电路结构。而封装(Back-End of Line)的目标则是保护裸芯片,增强芯片的物理强度和环境耐受性等。一般以晶圆减薄作为制造与封装的分界点,减薄后的晶圆由晶圆厂出货给封装厂,那么半导体制造端的工艺结束。

不同芯片产品有哪些工艺差异?

芯片是一个很宽泛的概念,是一个大类,因此细分为很多种类。一般可以分为逻辑芯片(CPU,GPU等),存储芯片(DRAM、NAND ,Flash等),模拟和混合信号芯片,功率器件,射频芯片,传感器芯片等。

不同类型的芯片产品根据其应用和功能需求,采用不同的设计原理、制程标准和材料选择都不同。比如我们常说的5nm,7nm先进芯片制程通常是用在逻辑芯片中,而对于射频芯片领域的SAW,BAW等则不以线宽作为考量因素。又比如存储芯片以12寸为主,但是第三代半导体由于SiC基板的限制,普遍采用的是4,6寸。

半导体制造工艺分类?

光刻

包括涂胶,曝光,显影,烘烤等工艺。

干法

镀膜:包括PVD(物理气相沉积),CVD(化学气相沉积),ALD(原子层沉积)。PVD又包括蒸发(Evaporation),溅射(Sputtering),脉冲激光沉积(PLD)等,CVD包括等离子体增强CVD(PECVD),低压CVD(LPCVD),金属有机CVD(MOCVD),MPCVD,Laser CVD,APCVD,HT-CVD,UHV CVD等

干法刻蚀:干法刻蚀分为物理刻蚀,化学刻蚀,物理化学刻蚀。物理刻蚀包括离子束刻蚀(IBE)等,化学刻蚀包括等离子去胶机等,物理化学刻蚀包括ICP-RIE,CCP-RIE,ECR-RIE,DRIE等。

外延:分为液相外延(LPE),气相外延(VPE),分子束外延(MBE),化学束外延(CBE)等。

离子注入:包括高能离子注入,低能离子注入,高剂量离子注入,高通量离子注入,高质量分子离子注入(High Mass Molecular Ion Implantation)等。

扩散:气体源扩散,液体源扩散,固体源扩散,预沉积扩散等

退火:炉管退火,快速热退火,激光退火,等离子体退火等

湿法

湿法分为湿法刻蚀,清洗,电镀,化学镀,cmp等

常见的半导体工艺就是这些,可以阅读我的其他文章,深入了解!