晶圓的生產(chan) 工藝流程與(yu) 芯片生產(chan) 工藝流程
本文來源：麵包板社區
我國是手機，電腦，電視生產(chan) 和消費大國，但國外廠商通過一個(ge) 小小的芯片死死掐住了很多中國企業(ye) 的喉嚨。中國企業(ye) 獲利微薄，擁有核心技術的美國企業(ye) 是中國芯片進口的最大受益者。2016年10個(ge) 月 中國就花費1，2萬(wan) 億(yi) 支出進口芯片，是石油進口花費的兩(liang) 倍。
集成電路integrated circuit，俗稱芯片chip。是一種微型電子器件或部件。采用一定工藝，把一個(ge) 電路中所需的晶體(ti) 管，電阻，電容和電感等元件及布線互聯在一起。製作在一小塊或幾小塊半導體(ti) 晶片或介質基片上，然後封裝在一個(ge) 管殼內(nei) ，成為(wei) 具有所需電路功能的微型結構。其中所有元件在結構上已組成一個(ge) 整體(ti) ，使電子元件向著微小型化，低能耗，智能化和高可靠性方麵邁進了一大步。
現今世界上超大規模集成電路廠（Integrated Circuit， 簡稱IC，台灣稱之為(wei) 晶圓廠）主要集中分布於(yu) 美國、日本、西歐、新加坡及台灣等少數發達國家和地區，其中台灣地區占有舉(ju) 足輕重的地位。但由於(yu) 近年來台灣地區曆經地震、金融危機、政府更迭等一係列事件影響，使得本來就存在資源匱乏、市場狹小、人心浮動的台灣島更加動蕩不安，於(yu) 是就引發了一場晶圓廠外遷的風潮。而具有幅員遼闊、資源充足、巨大潛在市場、充沛的人力資源供給等方麵優(you) 勢的祖國大陸當然順理成章地成為(wei) 了其首選的遷往地。
晶圓廠所生產(chan) 的產(chan) 品實際上包括兩(liang) 大部分：晶圓切片（也簡稱為(wei) 晶圓）和超大規模集成電路芯片（可簡稱為(wei) 芯片）。前者隻是一片像鏡子一樣的光滑圓形薄片，從(cong) 嚴(yan) 格的意義(yi) 上來講，並沒有什麽(me) 實際應用價(jia) 值，隻不過是供其後芯片生產(chan) 工序深加工的原材料。而後者才是直接應用在應在計算機、電子、通訊等許多行業(ye) 上的最終產(chan) 品，它可以包括CPU、內(nei) 存單元和其它各種專(zhuan) 業(ye) 應用芯片。
集成電路板的製作流程是什麽(me) ？
1、打印電路板。將繪製好的電路板用轉印紙打印出來，注意滑的一麵麵向自己，一般打印兩(liang) 張電路板，即一張紙上打印兩(liang) 張電路板。在其中選擇打印成效很好的製作線路板。
2、裁剪覆銅板用感光板製作電路板全程圖解 。覆銅板，也就是兩(liang) 麵都覆有銅膜的線路板，將覆銅板裁成電路板的大小，不要過大，以節約材料。
3、預處理覆銅板。用細砂紙把覆銅板表麵的氧化層打磨掉，以確保在轉印電路板時，熱轉印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好的標準是板麵光亮，沒有明顯汙漬。
4、轉印電路板。將打印好的電路板裁剪成合適大小，把印有電路板的一麵貼在覆銅板上
晶圓的生產(chan) 工藝流程：
從(cong) 大的方麵來講，晶圓生產(chan) 包括晶棒製造和晶片製造兩(liang) 麵大步驟，它又可細分為(wei) 以下幾道主要工序（其中晶棒製造隻包括下麵的第一道工序，其餘(yu) 的全部屬晶片製造，所以有時又統稱它們(men) 為(wei) 晶柱切片後處理工序）：
多晶矽——單晶矽——晶棒成長——晶棒裁切與(yu) 檢測——外徑研磨——切片——圓邊——表層研磨——蝕刻——去疵——拋光—（外延——蝕刻——去疵）—清洗——檢驗——包裝 1、 晶棒成長工序：它又可細分為(wei) ：
1）、融化（Melt Down）：將塊狀的高純度多晶矽置石英坩鍋內(nei) ，加熱到其熔點1420℃以上，使其完全融化。
2）、頸部成長（Neck Growth）：待矽融漿的溫度穩定之後，將，〈1.0.0〉方向的晶種慢慢插入其中，接著將晶種慢慢往上提升，使其直徑縮小到一定尺寸（一般約6mm左右），維持此真徑並拉長100---200mm，以消除晶種內(nei) 的晶粒排列取向差異。
3）、晶冠成長（Crown Growth）：頸部成長完成後，慢慢降低提升速度和溫度，使頸直徑逐漸加響應到所需尺寸（如5、6、8、12時等）。
4）、晶體(ti) 成長（Body Growth）：不斷調整提升速度和融煉溫度，維持固定的晶棒直徑，隻到晶棒長度達到預定值。
5）、尾部成長（Tail Growth）：當晶棒長度達到預定值後再逐漸加快提升速度並提高融煉溫度，使晶棒直徑逐漸變小，以避免因熱應力造成排差和滑移等現象產(chan) 生，最終使晶棒與(yu) 液麵完全分離。到此即得到一根完整的晶棒。
2、晶棒裁切與(yu) 檢測（Cutting & InspecTIon）：將長成的晶棒去掉直徑偏小的頭、尾部分，並對尺寸進行檢測，以決(jue) 定下步加工的工藝參數。
3、外徑研磨（Surface Grinding & Shaping）：由於(yu) 在晶棒成長過程中，其外徑尺寸和圓度均有一定偏差，其外園柱麵也凹凸不平，所以必須對外徑進行修整、研磨，使其尺寸、形狀誤差均小於(yu) 允許偏差。
4、切片（Wire Saw Slicing）：由於(yu) 矽的硬度非常大，所以在本序裏，采用環狀、其內(nei) 徑邊緣嵌有鑽石顆粒的薄鋸片將晶棒切割成一片片薄片。
5、圓邊（Edge profiling）：由於(yu) 剛切下來的晶片外邊緣很鋒利，單晶矽又是脆性材料，為(wei) 避免邊角崩裂影響晶片強度、破壞晶片表麵光潔和對後工序帶來汙染顆粒，必須用專(zhuan) 用的電腦控製設備自動修整晶片邊緣形狀和外徑尺寸。
6、研磨（Lapping）：研磨的目的在於(yu) 去掉切割時在晶片表麵產(chan) 生的鋸痕和破損，使晶片表麵達到所要求的光潔度。
7、蝕刻（Etching）：以化學蝕刻的方法，去掉經上幾道工序加工後在晶片表麵因加工壓力而產(chan) 生的一層損傷(shang) 層。
8、去疵（Gettering）：用噴砂法將晶片上的瑕疵與(yu) 缺陷趕到下半層，以利於(yu) 後序加工。
9、拋光（Polinshing）：對晶片的邊緣和表麵進行拋光處理，一來，進一步去掉附著在晶片上的微粒，二來，獲得極佳的表麵平整度，以利於(yu) 後麵所要講到的晶圓處理工序加工。
10、清洗（Cleaning）：將加工完成的晶片進行最後的徹底清洗、風幹。
11、檢驗（IinspecTIon）：進行最終全麵的檢驗以保證產(chan) 品最終達到規定的尺寸、形狀、表麵光潔度、平整度等技術指標。
12、包裝（Packing）：將產(chan) 品用柔性材料分隔、包裹、裝箱，準備發往發下的芯片製造車間或出廠發往訂貨客戶。
芯片生產(chan) 工藝流程：
芯片的製造過程可概分為(wei) 晶圓處理工序（Wafer FabricaTIon）、晶圓針測工序（Wafer Probe）、構裝工序（Packaging）、測試工序（IniTIal Test and Final Test）等幾個(ge) 步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測工序為(wei) 前道（Front End）工序，而構裝工序、測試工序為(wei) 後道（Back End）工序。
1、 晶圓處理工序：本工序的主要工作是在晶圓上製作電路及電子元件（如晶體(ti) 管、電容、邏輯開關(guan) 等），其處理程序通常與(yu) 產(chan) 品種類和所使用的技術有關(guan) ，但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗，再在其表麵進行氧化及化學氣相沉積，然後進行塗膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反複步驟，最終在晶圓上完成數層電路及元件加工製作。
2、 晶圓針測工序：經過上道工序後，晶圓上就形成了一個(ge) 個(ge) 的小格，即晶粒，一般情況下，為(wei) 便於(yu) 測試，提高效率，同在一片晶圓上製作同一品種、規格的產(chan) 品；但也可根據需要製作幾種不同品種、規格的產(chan) 品。在用針測（Probe）儀(yi) 對每個(ge) 晶粒檢測其電氣特性，並將不合格的晶粒標上記號後，將晶圓切開，分割成一顆顆單獨的晶粒，再按其電氣特性分類，裝入不同的托盤中，不合格的晶粒則舍棄。
3、 構裝工序：就是將單個(ge) 的晶粒固定塑膠或陶瓷製的芯片基座上，並把晶粒上的一些引線端與(yu) 基座底部伸出的插腳連接，以作為(wei) 與(yu) 外界電路板連接之用，最後蓋上塑膠蓋板，用膠水封死。其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷(shang) 或高溫破壞。到此才算製成了一塊集成電路芯片（即我們(men) 在電腦裏可以看到的那些黑色或褐色，兩(liang) 邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊）。
4、 測試工序：芯片製造的最後一道工序為(wei) 測試，其又可分為(wei) 一般測試和特殊測試，前者是將封死後的芯片置於(yu) 各種環境下測試其電氣特性，如消耗功率、運行速度、耐壓度等。經測試後的芯片，依電氣特性劃分為(wei) 不同等級。而特殊測試，則是根據客戶特殊需求的技術參數，從(cong) 相近參數規格、品種中拿出部分芯片，做有針對性的專(zhuan) 門測試，看是否能滿足客戶的特殊需求，以決(jue) 定是否須為(wei) 客戶設計專(zhuan) 用芯片。經過一般測試全格的產(chan) 品貼上規格、型號及出廠日期等標識的標簽並加以包裝後既可出廠。而末通過測試的芯片則視其達到的參數情況定作降級品或廢品。
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