八大半導(dǎo)體制造工藝包括：晶圓制造→氧化工藝→光刻工藝→蝕刻工藝→沉積和離子注入工藝→金屬化工藝→EDS工藝→封裝工藝。本篇文章主要介紹半導(dǎo)體晶圓制造工藝。
半導(dǎo)體集成電路和晶圓有何關(guān)系?
半導(dǎo)體集成電路是將許多元件集成到一個芯片中以處理和存儲各種功能的電子組件。由于半導(dǎo)體集成電路是通過在晶圓的薄基板上制造多個相同電路而產(chǎn)生的，因此晶圓是半導(dǎo)體的基礎(chǔ)，就像制作披薩時添加配料之前先做面團一樣。晶圓是指將硅(Si)、砷化鎵(GaAs)等生成的單晶柱切成薄片的圓盤。大部分晶圓都是由沙子中提取的硅制成的。地球上有大量的硅，可以穩(wěn)定供應(yīng)，并且硅具有無毒、環(huán)保的特點。
為了將從沙子中提取的硅作為半導(dǎo)體材料使用，首先需要經(jīng)過提高純度的提純工序。將硅原料高溫熔解，制造高純度的硅熔液，并使其結(jié)晶凝固。這樣形成的硅柱叫做錠(Ingot)。用于半導(dǎo)體中的錠采用了數(shù)納米(nm)微細(xì)工藝，是超高純度的硅錠。
第二階段
錠切割成薄晶圓(Wafer Slicing)
為了將圓陀螺模樣的錠制成圓盤狀的晶圓，需要使用金剛石鋸將其切成均勻厚度的薄片。薄片的直徑?jīng)Q定了晶圓的尺寸。晶圓的尺寸有 150mm(6英寸)、200mm(8 英寸)、300mm (12 英寸)等等。晶圓越薄，制造成本越低，直徑越大，一次可生產(chǎn)的半導(dǎo)體芯片數(shù)量就越多，因此晶圓的厚度和大小呈逐漸變薄和擴大的趨勢。
第三階段
晶圓表面拋光 (Lapping&Polishing)
切割后的晶圓需要進行加工，以使其像鏡子一樣光滑。這是因為剛切割后的晶圓表面有瑕疵且粗糙，可能會影響電路的精密度，因此需要使用拋光液和拋光設(shè)備將晶圓表面研磨光滑。加工前的晶圓就像處于沒有穿衣服的狀態(tài)一樣，所以叫做裸晶圓(Bare wafer)。經(jīng)過物理、化學(xué)多個階段的加工后，可以在表面形成 IC。經(jīng)過加工階段后，會成為如下形狀。
1.晶圓(Wafer)：晶圓是半導(dǎo)體集成電路的核心材料，是一種圓形的板。
2.晶粒(Die)：很多四邊形都聚集在圓形晶圓上。這些四邊形都是集成電子電路的 IC 芯片。
3.分割線(Scribe Line)：看上去各個晶粒像是粘在一起，但實際上晶粒和晶粒之間具有一定的間隙。該間距稱為分割線。在晶粒和晶粒之間設(shè)置分割線的是為了在晶圓加工完成后將這些晶粒一個個割斷，然后組裝成芯片，也是為了留出用金剛石鋸切割的空間。
4.平坦區(qū)(Flat Zone)：平坦區(qū)是為區(qū)分晶圓結(jié)構(gòu)而創(chuàng)建的區(qū)域，是晶圓加工的標(biāo)準(zhǔn)線。由于晶圓的晶體結(jié)構(gòu)非常精細(xì)并且無法用肉眼判斷，因此以這個平坦區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)來判斷晶圓的垂直和水平。
5.凹槽(Notch)：如今也出現(xiàn)了具有凹槽的晶圓。和平坦區(qū)晶圓相比，凹槽晶圓可以制造更多的晶粒，因此效率很高。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)包括生產(chǎn)晶圓的晶圓產(chǎn)業(yè)以及以晶圓為材料設(shè)計和制造的晶圓加工產(chǎn)業(yè)——制造行業(yè)(Fabrication，F(xiàn)AB)。另外，還有組裝產(chǎn)業(yè)，它將加工過的晶圓切割成晶粒，并包裝好以防止受潮或受壓。
原文鏈接：https://semiconductor.samsung.com/cn/support/tools-resources/fabrication-process/eight-essential-semiconductor-fabrication-processes-part-1-what-is-a-wafer/
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)）：半導(dǎo)體晶圓制造工藝介紹
