半导体器件制造
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半导体器件制造是被用于制造芯片，一种日常使用的电气和电子器件中集成电路的处理工艺。它是一系列照相和化学处理步骤，在其中电子电路逐渐形成在使用纯半导体材料制作的晶片上。 硅是今天最常用的半导体材料，其他还有各种复合半导体材料。
整个制造工艺从一开始到芯片封装直到发货需要6到8周并且是在特殊设备中完成的，详情参见fabs。
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[编辑] 晶片
典型的晶片是用极度纯净的硅长成单晶圆柱碇 (梨形人造宝石) 打12英寸(300mm)直径使用Czochralski process。这些硅碇被切成晶片大约0.75mm厚并被抛光来获得非常平整的表面。
一旦晶片准备好之后，很多工艺步骤对于生产需要的半导体集成电路是必要的。总之，这些步骤可被分成四组：
- 前端工艺
- 后端工艺
- 测试
- 封装
[编辑] 工艺
在半导体器件制造中，不同的生产工序可归为如下四类：沉积、清除、制作布线图案、以及电学属性的调整。
[编辑] 前端工艺
[编辑] 二氧化硅
[编辑] 金属层
[编辑] 互联
[编辑] 晶片测试
晶片处理高度有序化的本质增加了对不同处理步骤之间度量方法的需求。晶片测试度量设备被用于检验晶片仍然完好且没有被前面的处理步骤损坏。如果If the number of dies—the 集成电路s that will eventually become chips—当一块晶片测量失败次数超过一个预先设定的阈值时，晶片将被废弃而非继续后续的处理工艺。
[编辑] 器件测试
[编辑] 封装
[编辑] 步骤列表
- 晶片处理
- 湿洗
- 平版照相术
- 离子移植
- 干蚀刻
- 湿蚀刻
- 等离子蚀刻
- 热处理
- 快速热退火
- Furnace anneals
- 热氧化
- 化学气相沉积 (CVD)
- 物理气相沉积 (PVD)
- 分子束外延 (MBE)
- 电化学沉积 (ECD). See 电镀
- Chemical-mechanical planarization (CMP)
- 晶片 testing (where the electrical performance is verified)
- 晶片 backgrinding (to reduce the thickness of the 晶片 so the resulting chip can be put into a thin 器件 like a smartcard or PCMCIA card.)
- Die preparation
- 晶片 mounting
- Die cutting
- IC封装
- Die attachment
- IC Bonding
- Wire bonding
- Flip chip
- Tab bonding
- IC encapsulation
- Baking
- Plating
- Lasermarking
- Trim and form
- 集成电路测试
[编辑] 有害材料标志
许多有毒材料在制造过程中被使用。这些包括：
工人直接暴露在这些有毒物质下是致命的。通常IC制造业高度自动化能帮助降低暴露于这一类物品的风险。
[编辑] 历史
当线宽远高于10微米时，纯净度还不像今天的器件生产中那样至关紧要。旦随着器件变得越来越集成， 超净间也变得越来越干净。今天，the fabs are pressurized with 过滤空气，来去除哪怕那些可能留在晶片上并形成缺陷的最小的粒子。半导体制造车间里的工人被要求着超净服来保护器件不被人类污染。
在利润增长的推动下，在1960年代半导体器件生产遍及德克萨斯州和加州乃至全世界，比如爱尔兰、以色列、日本、台湾、韩国、新加坡和中国，且在今天已是一个全球商业。
半导体生产商的领袖大都在全世界拥有生产车间。英特尔，世界最大的生产商，以及在美其他顶级生产商包括三星(韩国)、德州仪器(美国)、AMD(超微半导体)(美国)参见[1]、东芝 (日本)、NEC电子 (日本)、意法半导体 (欧洲)、英飞凌 (欧洲)、瑞萨 (日本)、台湾半导体制造公司 (台湾，参见TSMC网站)、索尼(日本)，以及恩智浦半导体 (欧洲)在欧洲和亚洲都有自己的设备。
在2006年，在美国有大约5000家半导体和电子零件生产商，营业额达1650亿美元，摘自Barnes报告“2006美国工业和市场展望”。
[编辑] 参见
- 微制造
- 电子设计自动化
- Fab
- Foundry (electronics)
- GDS-II
- OASIS
- SEMI — The 半导体 industry trade association
- 原子层沉积
[编辑] 外部链接
- 半导体制造 - www.SiliconFarEast.com
- Intel's Animated step-by-step process
- NEC Electronics' Virtual Factory Tour
- 半导体 Glossary
- 半导体材料工艺
- 硅热氧化计算器
