半导体制造工艺及所需要的检测设备解析
半导体制造工艺及所需要的检测设备解析
由于半导体非常精确，因此有许多制造工艺。 该过程大致分为两部分，称为“前端过程"和“后端过程"。 如果想到半导体结构完成_x0008__x0008_之前的前端工艺，而后处理直到最终的半导体产物完成，可能会更容易理解。
前端流程
1）电路和图案设计 首先，我们设计制造什么样的半导体，即电路图案。 由于所需的电路模式因半导体的应用而异，因此设计每次也会发生变化。 由于模式复杂，似乎重复并完成操作测试。
2） 光掩模创建 创建一个掩模，用于在半导体衬底上转移步骤1）中设计的电路。 到目前为止，它是使用计算机的案头工作。
3）硅锭切割半导体的基础是硅单晶。 首先，在保持单晶的同时将液态硅拉出以产生硅锭。 然后用线锯将硅锭切成薄片，制成圆盘状晶圆。 由于硅锭是圆形的，而半导体通常是方形的，因此一个晶圆可以获得的平方数直接影响生产效率。 截至 2022 年，通常有超过 300 毫米和 450 毫米或更多。
4）抛光硅片硅片表面不平整，因此需要平滑。 为了使其光滑，使用研磨材料和抛光垫使其成为镜面。 这就是 Techne 的露点仪和氧气计的用武_x0008__x0008_之地。 当晶圆在抛光后被氧化时，它成为一个干扰因素，因此需要确认氧气浓度低。
5）硅片的氧化从这里开始，制造半导体的层压过程开始。 在每个过程中，必要的过程重复多次以制造产物。 氧化硅是一种绝缘层，即不导电的层，因此当需要绝缘层时，它在高温下被氧化以形成厚厚的氧化膜。
6）薄膜形成 在硅片的表面上，有一个附着薄膜的过程，薄膜是电路的材料。 薄膜有几种方法，但目前实际使用的方法有两种。 为了去除水分和氧气，在真空中进行处理或用惰性气体（如氮气（N2）或氩气（Ar））代替。 如果可以在真空中处理，则首先处于无物的状态，因此很有可能不存在水分和氧气等杂质，因此优先选择。
以下工艺是典型的真空工艺。
CVD（化学气相沉积）法：利用待稀释材料的气体通过化学反应附着薄膜的方法 溅射法：使用薄膜形成材料的方法，该材料通过放电使材料电离，然后将其与硅片表面碰撞以附着薄膜
7）光刻胶应用 应用所谓的光刻胶，对光发生反应并抵抗9的蚀刻）。 这允许您仅刻录所需的电路模式。
8）照射曝光光，仅将暴露在光线下的区域的光刻胶膜改变并转移到硅片表面。 可以说，这个过程需要精细的技术。 然后，将其浸入显影剂中，仅溶解硅晶片的裸露部分。 其余部分的光刻胶膜为9的蚀刻掩模）。
9）蚀刻 这是用溶液刮掉氧化膜和薄膜的过程。 光刻胶残留的部分不会被刮擦。 蚀刻类型包括使用溶液的湿法蚀刻和使用气体的干法蚀刻。
10）抗剥离和清洁剩余的光刻胶通过与化学品和气体的化学反应剥离。 如果在最后进行清洁，则创建预期的电路。
11）离子注入&苍产蝉辫;通过添加通过热处理活化的杂质离子，可以改变半导体的特性。
12） 硅片平滑 由于可能会施加薄膜或硅片本身可能不均匀，因此请重新抛光。 7）光刻胶涂层~12）通过重复该过程直到硅片平滑， 制作所需的电路。
13） 电极形成将金属嵌入硅片中。
14） 晶圆缺陷检测 一种称为探针台的直立检测装置用于测试每块硅晶圆，以确保其具有最初设计的功能。
后处理
1） 切割工艺 使用切块机，将创建的半导体从晶圆上逐个切割。
2） 在与电路板接触的部分安装导电脚，以便与键合芯片接线。 如果你看看半导体，它们中的大多数都有自己的脚。
3） 成型 使用树脂或陶瓷封装。 如果在此过程中杂质进入内部，则半导体的寿命将缩短，并且首先会变得有缺陷，因此在控制杂质的情况下进行处理。 这种处理确保即使有划痕，内部也不会破裂。
4）完成 执行并完成各种测试。
半导体制造不可少的洁净室
我们周围的空气乍一看似乎很干净，但实际上有微小的垃圾，看不见的病毒和细菌。 当在这样的环境中进行半导体制造时，半导体首先具有微观结构，因此即使电路_x0008__x0008_之间粘附有细小灰尘，不良产物的可能性也会显着增加。 它不是半导体，但是如果你做手术，如果手术室在这样的环境中，你可能会担心传染病，对吧？ 在这种情况下，创建了符合最高卫生标准的洁净室。 洁净室中的空气通过高性能过滤器充满清洁空气，没有碎屑。 洁净室中的气压设置高于外部。 这是为了在洁净室中保持正压，使脏空气在进出时不会从外部进入。 直到2011年，根据美国联邦标准209E清洁度等级，洁净室的清洁度标准被称为100级或1000级。 目前，根据ISO的规定，每立方米1.0μ或以上的粉尘颗粒数为1~1级。 此外，Techne Measurement还有一个属于9级的洁净室。
半导体开发/制造、洁净室露点仪、血氧仪、温湿度计、风速计
在半导体开发和制造过程中，去除颗粒、水分和氧气等干扰因素是一个主要问题。 为了确认消除干扰，我们的露点仪、温湿度计和血氧仪用于半导体制造、运输和检查等各种过程。 还用于除湿空气（干燥空气）的除湿，以及测量和控制氮气、氩气、氦气、氢气等的气体纯度。 相反，有些过程需要大量的水分， 在此过程中，使用露点计来确保恒定的水分含量。 主要使用以下产物。
水分测量
（1） 将水分含量控制在极少量（ppb ~ 100 位 ppm）的工艺 ? TK-100电容露点仪（氧化铝型），
可测量低至-60°C露点 （660） 以痕量（ppm）控制水分含量的工艺 TE-95 露点仪（聚合物型）低露点可达?-99°C （060）最重要的工艺，MBW镜面冷却型（镜面型）露点仪，可测量高达?-33°C~+<>°C露点
（&濒迟;&驳迟;）需要相对湿度水平控制的过程洁净室?简易贰贰&濒迟;&驳迟;
（<>）需要大量的水分， 需要管理恒定水分含量的过程 EE<>温湿度计，在防止冷凝的环境中采取措施，主要用于测量高温和高湿度?
氧气浓度测量
（1）需要通过氢气替代等去除氧气的工艺 2001LC原电池血氧仪，可确认?4100ppm以下
（<>） 需要在无氢气的情况下测量痕量氧浓度的过程 <>型氧化锆血氧仪能够测量低至?ppb水平
风速测量
（1） 在洁净室和制造设备中，气体流动很重要的过程 ?能够测量微风的风速计
主要产物
TK-100
在线露点仪
德轩测量畅销书
TE-660
露点变送器
聚合物露点仪
MBW373
最高精度
型号 201/2001LC
低成本机型
EE33
高湿度、恶劣环境温湿度计
EE060/061
低价型
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更新时间：2025-07-29&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;
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