半導體晶圓的生產工藝流程

半導體晶圓的生產工藝流程

從大的方面來講，晶圓生產包括晶棒制造和晶片制造兩大步驟，它又可細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，所以有時又統稱它們為晶柱切片后處理工序)：

1 晶棒成長工序：它又可細分為：

1)融化(Melt Down)

將塊狀的高純度復晶硅置于石英坩鍋內，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吋等)。

4)晶體成長(Body Growth)

不斷調整提升速度和融煉溫度，維持固定的晶棒直徑，只到晶棒長度達到預定值。

當晶棒長度達到預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，以避免因熱應力造成排差和滑移等現象產生，最終使晶棒與液面完全分離。到此即得到一根完整的晶棒。

將長成的晶棒去掉直徑偏小的頭、尾部分，并對尺寸進行檢測，以決定下步加工的工藝參數。

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，采用環狀、其內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)

從大的方面來講，晶圓生產包括晶棒制造和晶片制造兩大步驟，它又可細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，所以有時又統稱它們為晶柱切片后處理工序)：

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

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