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光电芯片制造工艺详解?

2024-05-12 06:33:18技术研发1

一、光电芯片制造工艺详解?

第一步 晶圆加工

所有半导体工艺都始于一粒沙子!因为沙子所含的硅是生产晶圆所需要的原材料。晶圆加工就是制作获取上述晶圆的过程。

第二步 氧化

氧化过程的作用是在晶圆表面形成保护膜。它可以保护晶圆不受化学杂质影响、避免漏电流进入电路、防止晶圆在刻蚀时滑脱。

第三步 光刻

光刻是通过光线将电路图案“印刷”到晶圆上,可以理解为在晶圆表面绘制半导体制造所需的平面图。

第四步 刻蚀

在晶圆上完成电路图的光刻后,就要用刻蚀工艺来去除任何多余的氧化膜且只留下半导体电路图。

第五步 薄膜沉积

创建芯片内部的微型器件,不断沉积一层层的薄膜并通过刻蚀去除掉其中多余的部分,还要添加一些材料将不同的器件分离开。

第六步 · 互连

半导体的导电性处于导体与非导体(即绝缘体)之间,这种特性使我们能完全掌控电流。

第七步 测试

测试的主要目标是检验半导体芯片的质量是否达到标准,消除不良产品、提高芯片的可靠性。

第八步 · 封装

经过之前几个工艺处理的晶圆上会形成大小相等的方形芯片(又称“单个晶片”)。

二、国产芯片制造工艺详解?

1.湿洗(用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质)

2.光刻(用紫外线透过蒙版照射硅晶圆, 被照到的地方就会容易被洗掉, 没被照到的地方就保持原样. 于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案. 注意, 此时还没有加入杂质, 依然是一个硅晶圆. )

3. 离子注入(在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质, 不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管.)

4.干蚀刻(之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的,而是为了离子注入而蚀刻的。现在就要用等离子体把他们洗掉,或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构,这一步进行蚀刻).

5.湿蚀刻(进一步洗掉,但是用的是试剂, 所以叫湿蚀刻)—— 以上步骤完成后, 场效应管就已经被做出来啦,但是以上步骤一般都不止做一次, 很可能需要反反复复的做,以达到要求。再然后等离子冲洗(用较弱的等离子束轰击整个芯片)

6.进行热处理,其中又分为:1.快速热退火 (就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上, 然后慢慢地冷却下来, 为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化)

2.退火

3.热氧化 (制造出二氧化硅, 也即场效应管的栅极(gate) )

7.之后是化学气相淀积(CVD),进一步精细处理表面的各种物质以及物理气相淀积 (PVD),类似,而且可以给敏感部件加coating还有分子束外延 (MBE) 如果需要长单晶的话就需要。

8.电镀处理再化学/机械表面处理

9.晶圆测试

10.晶圆打磨出厂封装

三、芯片制造工艺流程详解?

1.

晶圆生产:晶圆是芯片制造的起点,它是由单晶硅棒切割而成,经过抛光、清洗等多个工序处理后制成。

2.

晶圆清洗:晶圆表面需要清洗干净,以去除表面的杂质和尘埃,同时保证晶圆表面的平整度和光洁度。

3.

晶圆上光:晶圆表面需要进行上光处理,以提高表面的光洁度和平整度。

4.

光刻:将光刻胶涂覆在晶圆表面,再通过光刻机对光刻胶进行曝光和显影,形成芯片的图形。

5.

蚀刻:对晶圆表面进行蚀刻处理,以去除光刻胶未覆盖区域的硅材料。

6.

清洗:对晶圆进行清洗,以去除未被蚀刻掉的光刻胶和硅材料的残留物。

7.

金属沉积:将金属沉积在晶圆表面,以形成电路的引线和电极。

8.

电镀:对芯片进行电镀,以提高芯片的导电性能。

9.

封装测试:将芯片封装成芯片模块,并进行测试,以验证芯片的电气性能和可靠性。

10.

成品测试:对芯片模块进行成品测试,以验证芯片模块的性能和可靠性

11.

以上是通用芯片制造工艺流程,不同的芯片制造工艺流程会有所不同,但基本上都会包括以上的步骤。

四、LED芯片制造工艺流程?

以下是LED芯片制造的基本工艺流程:

1. 衬底选择:选择合适的衬底材料,一般使用蓝宝石等。

2. 衬底清洗:清洗衬底表面,去除污垢、尘埃等杂质,保证表面平整无杂质。

3. 饱和蒸发:将制备好的金属蒸发源置于真空室,加热至金属蒸发器中的金属物质被气化,沉积于衬底表面,形成p型半导体层。

4. 热扩散:将芯片加热至一定温度,使杂质原子渗入p型半导体层、晶体内部并扩散,形成n型半导体层。

5. 硝化铝:在n型半导体层表面沉积一层硝化铝,形成氧化物隔离层,保证电性能稳定并避免漏电和其他因素的影响。

6. 光刻制程:将掩膜印制至氧化物隔离层表面,并由此形成p-n结。

7. 金属化:在芯片表面形成金属电极,正负极点接线,制成LED芯片。

8. 胶棒切割:将LED芯片背面胶棒切割成固定的尺寸。

9. 拼盘:将切好的LED芯片排列到芯片托盘上,并送进测试流程,以有效筛选出不合格产品。

10. 包装:将质量合格的LED芯片包装进芯片盒中,以备在后续的组装过程中用于LED灯具制品。

五、igbt芯片制造工艺流程?

igbt芯片的制造工艺流程:

1.预精研磨:洗涤并清洁原料晶圆,研磨去除表面污染。

2.晶圆熔断:把原料晶圆分成许多小片,以便更好的熔断制成合适的尺寸。

3.涂覆厚膜:涂覆厚度精确的膜,控制层厚度和外观。

4.腐蚀:进行钝化腐蚀,去除多余的膜层。

5.光刻:在晶圆表面腐蚀出特定形状和图案。

6.镀金:在晶圆表面补充薄膜,以提高其导电性能。

7.烧录:在晶圆上烧录电路,完成最终电路设计。

8.测试:对晶圆进行性能测试和检测。

9.封装:将晶圆封装,使之成为可用的集成电路产品。

六、芯片制造工艺有前途吗?

芯片制造工艺绝对是有前途的行业,尤其是在中国。

众所周知,芯片的用途极其广泛,可以说是信息工业的基础中的基础。目前也是国外对我国封锁,进行科技战的主战场。

不过从事芯片工艺需要有献身精神。一个人在这个领域可能一辈子也不能出一点成绩。也就是说,也可能就是一个大坑。因为芯片工艺不仅取决于个人能力,还取决于装备水平和团队协作。比如,离开极紫外线光刻机,28纳米以下制程就会受到极大限制。

总之,投身该行业,要有为国争光和献身精神

七、制造工艺工程师是什么?

Engineer,是一种工业企业中的岗位名称,工艺工程师主要负责提升企业产品的工艺水平、提升产品的质量。

工艺工程师的种类有很多,按工作方向来分,主要有机械工艺工程师、化工工艺工程师、制造工艺工程师、电气工艺工程师等。提升工艺水平、提升产品质量。

八、芯片制造六大工艺?

1,芯片的原料晶圆,晶圆的成分是硅,硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),接着是将些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄,成产的成本越低,但对工艺就要求的越高。

2,晶圆涂膜晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力,其材料为光阻的一种。

3,晶圆光刻显影、蚀刻该过程使用了对紫外光敏感的化学物质,即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂,使得其遇紫外光就会溶解。这是可以用上第一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了,而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。

4、搀加杂质将晶圆中植入离子,生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始,放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式,使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层,但复杂的芯片通常有很多层,这时候将这一流程不断的重复,不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层,这时候通过重复光刻以及上面流程来实现,形成一个立体的结构。

5、晶圆测试经过上面的几道工艺之后,晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的,组织一次针测试模式是非常复杂的过程,这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低,这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。

6、封装将制造完成晶圆固定,绑定引脚,按照需求去制作成各种不同的封装形式,这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。

九、半导体芯片制造详细工艺?

所有半导体工艺都始于一粒沙子!因为沙子所含的硅是生产晶圆所需要的原材料。晶圆是将硅(Si)或砷化镓(GaAs)制成的单晶柱体切割形成的圆薄片。要提取高纯度的硅材料需要用到硅砂,一种二氧化硅含量高达95%的特殊材料,也是制作晶圆的主要原材料。晶圆加工就是制作获取上述晶圆的过程。

十、硅基集成芯片制造工艺原理?

硅基集成芯片制造工艺的原理?

硅光芯片是将硅光材料和器件通过特殊工艺制造的集成电路,主要由光源、调制器、探测器、无源波导器件等组成,将多种光器件集成在同一硅基衬底上。硅光芯片的具有集成度高、成本低、传输带宽更高等特点。这种基于硅片的激光技术可使光子学更广泛地应用于计算机中,因为采用大规模硅基制造技术能够大幅度降低成本。

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