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這次，我們來(lái)解說(shuō)一下這樣的硅片制造工藝和需求高漲的理由。

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什么是硅片

硅片是半導(dǎo)體的材料基板(基板)。正如其名，是由硅制成的零件，其特征是呈薄圓盤狀。 表面為鏡面加工，徹底排除了微細(xì)的凹凸和微粒。在半導(dǎo)體的初期階段的制造中，半導(dǎo)體制造商使用半導(dǎo)體制造裝置，通過(guò)在硅片內(nèi)部形成微細(xì)的電路來(lái)制造半導(dǎo)體芯片。

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清洗硅片

清洗半導(dǎo)體材料硅片的工序。半導(dǎo)體工序中也進(jìn)行清洗是因?yàn)?，即使一點(diǎn)點(diǎn)硅片上有污漬，電路也會(huì)產(chǎn)生缺陷。

該工序去除以下種類的污漬。

·從包裝中取出或從工廠外部空氣附著的粒子

·工廠使用的藥液中含有的微量重金屬原子和碳分子等

·人的頭屑和污垢中含有的碳、汗中含有的油脂等

成膜

成膜是制作在硅片上形成電路所需的材料層的工序。電路的原材料是氧化硅和鋁，在硅片上形成作為布線和晶體管等的薄膜層。

成膜工序大致有三種方法：

·濺射法:將離子碰撞鋁塊，剝離鋁原子，堆積在硅片上形成層

·CVD法:在晶片上形成由氣體化學(xué)反應(yīng)生成的分子層

·熱氧化:加熱硅片形成氧化硅膜

成膜后，通過(guò)刷子、純水、納米噴霧等物理清洗除去微細(xì)粒子。

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抗蝕劑涂層

將光致抗蝕劑(感光劑)涂布在硅片表面的工序。利用使硅片旋轉(zhuǎn)的離心力，形成均勻的抗蝕劑膜。 通過(guò)感光材料的涂布，可以對(duì)光做出反應(yīng)，烙上電路圖案。其特征還在于，根據(jù)照射的光源種類，選擇不同的感光材料。

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抗蝕劑剝離

剝離剩下的光致抗蝕劑的工序。

光刻膠剝離有兩種方法：1）使用水站等藥液進(jìn)行剝離2）通過(guò)與氣體的化學(xué)反應(yīng)灰化(灰化)抗蝕劑

殘留在硅片上的雜質(zhì)被藥液浸泡去除。

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組裝

重復(fù)以上工序多次形成集成電路后，進(jìn)行檢查(評(píng)價(jià)測(cè)試)和組裝。把硅片切割成一塊一塊芯片。引線鍵合:將芯片固定在一個(gè)叫引線框的金屬框上，用金線連接。經(jīng)過(guò)上述工序，用陶瓷或樹(shù)脂等封裝封入(封裝)。

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日益增長(zhǎng)的硅片需求

近年來(lái)，硅片的需求急劇增長(zhǎng)。因?yàn)橛捎谝韵乱蛩兀雽?dǎo)體的生產(chǎn)數(shù)量也在增加。

·第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)“5G”的普及

·電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車等的生產(chǎn)數(shù)量增加

·人工智能和IoT等創(chuàng)新技術(shù)的擴(kuò)大

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硅片和半導(dǎo)體的外觀檢查

這里介紹一種在硅片和半導(dǎo)體上進(jìn)行的外觀檢查。硅片的外觀檢查在拍攝電路圖案前后進(jìn)行檢查。“在復(fù)制電路圖案之前進(jìn)行的檢查”主要是由供貨的半導(dǎo)體設(shè)備制造商進(jìn)行的檢查。 除了異物以外，還會(huì)進(jìn)行缺損、傷痕、變形等的檢查。

主要檢查有以下兩個(gè)（鏡面晶片的檢查，有圖案晶片的檢查）。

在鏡面晶片的檢查中，用檢測(cè)器檢測(cè)對(duì)硅片表面照射激光束后反射的散射光。電路圖案被轉(zhuǎn)印到鏡像晶片上的就是“有圖案晶片的檢查”。采用明視野式檢查裝置、暗視野式檢查、SEM式檢查裝置等制造商獨(dú)有的技術(shù)。 通過(guò)讀取硅片表面的圖案圖像并與正常圖案進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)缺陷。“復(fù)制電路圖案后的檢查”是半導(dǎo)體制造商進(jìn)行的檢查。 晶片表面有附著灰塵和碳的物質(zhì)，也有圖案轉(zhuǎn)印時(shí)的偏差異物化的物質(zhì)。

以下是復(fù)制電路圖案后的主要檢查（電子顯微鏡檢查，用檢查裝置進(jìn)行檢查）。根據(jù)激光異物檢查中檢查的異物位置定位電子顯微鏡，將異物的信息作為圖像數(shù)據(jù)記錄，進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。在檢查裝置中，在形成電路圖案后，檢查電路的電氣特性是否正常。