OPPO|为什么日本欧美能做出晶圆加工,而我国做不出?

OPPO|为什么日本欧美能做出晶圆加工,而我国做不出?

文章图片

OPPO|为什么日本欧美能做出晶圆加工,而我国做不出?



晶圆加工 , 是芯片制造过程中的重要环节 。  晶圆加工是将硅片上需要的电子元器件或部件 , 在集成电路制造的工艺节点处制作出来的工序 。  芯片制造时 , 电子元器件或部件要经过一系列工序才能完成最终产品 。  晶圆加工是芯片制作工艺中较为复杂的一环 , 它包括半导体硅片切割、清洗及硅片图形复制等过程 。


【OPPO|为什么日本欧美能做出晶圆加工,而我国做不出?】
一、晶圆切割

芯片制造主要由两个步骤:一是进行晶圆切割 , 二是晶圆刻蚀 。  芯片制造过程中的晶圆切割主要分为物理切割和化学切削 。  物理切割是将硅片上的所有电子元器件或部件去除 。  化学切削则是将半导体硅片上的金属进行去除 , 以获得干净的晶圆 。  前者主要包括研磨、抛光、氧化、清洗等工艺步骤;后者主要有离子注入和等离子刻蚀 。  集成电路芯片制造需要进行芯片设计和晶圆制造两个阶段 , 其中 , 晶圆加工技术对半导体芯片生产至关重要 。



二、晶圆清洗

半导体硅片切割完成后 , 晶圆需要进行清洗 , 主要是去除晶圆上的灰尘、有机物、金属等杂质 , 提高晶圆成品率和减少后续工艺中的污染 。  晶圆加工过程中所使用的清洗液包括有机溶剂(如:水、乙醇、异丙醇等)和非有机溶剂(如:三氯乙烷) 。  有机物对硅片表面有较强的腐蚀作用 , 因此需要进行化学清洗 。  非有机溶剂具有较强的挥发性 , 所以可以使用蒸汽作为清洗液 。 清洗液通过真空泵送入洁净室中进行低温物理漂洗过程以去除硅片表面上的有机物和无机物 。  为了保证硅片品质 , 需要在晶圆表面使用各种清洗剂来对其进行物理清洗 。  为了减少化学清洁剂对硅片的腐蚀 , 在半导体工艺制程中使用高剂量的化学物质来保护硅片不受腐蚀和氧化作用 。



三、晶圆图形复制

晶圆图形复制 , 即在晶圆上制作出集成电路的图形 。  集成电路图形是用物理方法将硅片上的晶体管、电阻元件、逻辑器件和非电特性元器件等电路部件用一定形状和尺寸的线条 , 以一定间距连接起来形成芯片电路 。  硅片上形成集成电路有两种方法:一是物理方法 , 即以物理介质层隔离的方式将各部分集成在硅片上;二是化学方法 , 即在半导体材料里掺杂化学元素形成化合物 , 然后以薄膜形式将这些化合物附着在硅片上形成 IC组件 。  晶圆图形复制采用一次曝光法或两次曝光法来完成的 , 用化学方法作图时光刻胶被送到光刻机内的刻蚀槽里 。  半导体晶圆加工中需要使用到电子束 , 其原理为:电子束在穿过了一层的光刻胶后到达刻蚀区域并被光刻胶所吸收 , 电子束通过刻蚀槽进入下一层晶圆时与硅片发生反应并进行刻蚀 , 然后再被送到另一个清洗区域进行第二次清洗 。