芯片制造流程

深度揭密：图文讲解芯片制造流程相信很多配件diyer 都超级期望了解习以为常的cpu 或显卡或内存芯片的制造进程的详细情形，今天咱们在这抛砖引玉。整个制造分5 道程序，别离是芯片设计；晶片制作；硬模预备；包装；测试。而其中最复杂的确实是晶片制作这道程序，因此下面要紧讲这一点：1. 晶片制作 ：SiO2 经盐酸氯化还原，形成高纯度多晶硅，纯度可达 11N， 将有特定晶向的晶种浸入过饱和的纯硅熔汤 (Melt) 中，并同时旋转拉出，硅原子便依照晶种晶向，乖乖地一层层成长上去，而得出所谓的晶棒 (ingot)---这即是经常使用的拉晶法。这种硅晶体圆棒将被切成薄片，芯片就在这上面制作出来的了。（注：晶棒的阻值若是太低，代表其中导电杂质 (impurity dopant) 太多，还需通过FZ 法 (floating-zone) 的再结晶 (re-crystallization)，将杂质逐出，提高纯度与阻值。辅拉出的晶棒，外缘像椰子树干般，外径不甚一致，需予以机械加工修边，然后以X光绕射法，定出主切面 (primary flat) 的所在，磨出该平面；再以内刃环锯，削下一片片的硅晶圆。最后经过粗磨 (lapping)、化学蚀平 (chemical etching) 与拋光(polishing) 等程序，得出具表面粗糙度在微米以下拋光面之晶圆。( 至于晶圆厚度，与其外径有关。) 刚才题及的晶向，与硅晶体的原子结构有关。硅晶体结构是所谓「钻石结构」(diamond-structure)，系由两组面心结构 (FCC) ，相距 (1/4,1/4,1/4) 晶格常数(lattice constant ；即立方晶格边长) 叠合而成。 我们依米勒指针法 (Miller index) ，可定义出诸如：{100} 、{111} 、{110} 等晶面。所以晶圆也因之有 {100} 、{111} 、{110}等之分野。 有关常用硅晶圆之切边方向等信息，请参考图 2-2 。 现今半导体业所使用之硅晶圆， 大多以 {100} 硅晶圆为主。 其可依导电杂质之种类，再分为 p 型 ( 周期表 III族) 与 n 型 ( 周期表 V族) 。由于硅晶外貌完全相同，晶圆制造厂因此在制作过程中，加工了供辨识的记号：亦即以是否有次要切面 (secondary flat) 来分辨。该次切面与主切面垂直， p 型晶圆有之，而n 型则阙如。{100} 硅晶圆循平行或垂直主切面方向而断裂整齐的特性，所以很容易切成矩形碎块，这是早期晶圆切割时，可用刮晶机 (scriber) 的原因 ( 它并无真正切断芯片，而只在表面刮出裂痕，再加以外力而整齐断开之。) 事实上，硅晶的自然断裂面是{111} ，所以虽然得到矩形...