为何日韩能做出晶圆加工我国却做不出?
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,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。

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。

单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)及18英寸(450毫米)等。直径越大的圆片,所能刻制的集成电路越多,芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同,分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材,外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。

区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域,广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。由于成本和性能的原因,直拉法(CZ)单晶硅材料应用最广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片,因成本较低。

芯片是什么?芯片,也叫微芯片,由一小块平坦晶圆上的电子电路构成。晶体管是芯片上的微型开关,可以控制电流的打开和关闭。在晶圆上通过添加和去除材料形成多层互连的格栅结构,从而构成无数的微型电流开关。晶圆由硅制成,与那些可直接传导电流的金属不同,硅是一种半导体,通常需要在其中掺杂一些元素(如硼B,磷P)才能实现电流的传导,这也为控制电流的开关提供了一种途径。
晶圆便是由主要物质成分为二氧化硅的硅砂制成,首先将硅砂熔融成大晶柱,叫做硅晶柱,再将其切割成薄片,便成为晶圆。芯片上的元件是以纳米为单位度量的,1纳米是十亿分之一米,作为比较,人类头发的直径大概为100微米,也就是一万分之一米,而一个病毒的直径大约为14纳米。透过最先进的光刻机,目前最先进芯片上的最小元件可以加工到5纳米以下。
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