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半導體制造工藝及所需要的檢測設備解析
由于半導體非常精確，因此有許多制造工藝。 該過程大致分為兩部分，稱為“前端過程”和“后端過程”。 如果想到半導體結構完成之前的前端工藝，而后處理直到最終的半導體產(chǎn)品完成，可能會更容易理解。
前端流程
1）電路和圖案設計 首先，我們設計制造什么樣的半導體，即電路圖案。 由于所需的電路模式因半導體的應用而異，因此設計每次也會發(fā)生變化。 由于模式復雜，似乎重復并完成操作測試。
2） 光掩模創(chuàng)建 創(chuàng)建一個掩模，用于在半導體襯底上轉移步驟1）中設計的電路。 到目前為止，它是使用計算機的案頭工作。
3）硅錠切割半導體的基礎是硅單晶。 首先，在保持單晶的同時將液態(tài)硅拉出以產(chǎn)生硅錠。 然后用線鋸將硅錠切成薄片，制成圓盤狀晶圓。 由于硅錠是圓形的，而半導體通常是方形的，因此一個晶圓可以獲得的平方數(shù)直接影響生產(chǎn)效率。 截至 2022 年，通常有超過 300 毫米和 450 毫米或更多。
4）拋光硅片硅片表面不平整，因此需要平滑。 為了使其光滑，使用研磨材料和拋光墊使其成為鏡面。 這就是 Techne 的露點儀和氧氣計的用武之地。 當晶圓在拋光后被氧化時，它成為一個干擾因素，因此需要確認氧氣濃度低。
5）硅片的氧化從這里開始，制造半導體的層壓過程開始。 在每個過程中，必要的過程重復多次以制造產(chǎn)品。 氧化硅是一種絕緣層，即不導電的層，因此當需要絕緣層時，它在高溫下被氧化以形成厚厚的氧化膜。
6）薄膜形成 在硅片的表面上，有一個附著薄膜的過程，薄膜是電路的材料。 薄膜有幾種方法，但目前實際使用的方法有兩種。 為了去除水分和氧氣，在真空中進行處理或用惰性氣體（如氮氣（N2）或氬氣（Ar））代替。 如果可以在真空中處理，則首先處于無物的狀態(tài)，因此很有可能不存在水分和氧氣等雜質，因此優(yōu)先選擇。
以下工藝是典型的真空工藝。
CVD（化學氣相沉積）法：利用待稀釋材料的氣體通過化學反應附著薄膜的方法 濺射法：使用薄膜形成材料的方法，該材料通過放電使材料電離，然后將其與硅片表面碰撞以附著薄膜
7）光刻膠應用 應用所謂的光刻膠，對光發(fā)生反應并抵抗9的蝕刻）。 這允許您僅刻錄所需的電路模式。
8）照射曝光光，僅將暴露在光線下的區(qū)域的光刻膠膜改變并轉移到硅片表面。 可以說，這個過程需要精細的技術。 然后，將其浸入顯影劑中，僅溶解硅晶片的裸露部分。 其余部分的光刻膠膜為9的蝕刻掩模）。
9）蝕刻 這是用溶液刮掉氧化膜和薄膜的過程。 光刻膠殘留的部分不會被刮擦。 蝕刻類型包括使用溶液的濕法蝕刻和使用氣體的干法蝕刻。
10）抗剝離和清潔剩余的光刻膠通過與化學品和氣體的化學反應剝離。 如果在最后進行清潔，則創(chuàng)建預期的電路。
11）離子注入 通過添加通過熱處理活化的雜質離子，可以改變半導體的特性。
12） 硅片平滑 由于可能會施加薄膜或硅片本身可能不均勻，因此請重新拋光。 7）光刻膠涂層~12）通過重復該過程直到硅片平滑， 制作所需的電路。
13） 電極形成將金屬嵌入硅片中。
14） 晶圓缺陷檢測 一種稱為探針臺的直立檢測裝置用于測試每塊硅晶圓，以確保其具有最初設計的功能。
后處理
1） 切割工藝 使用切塊機，將創(chuàng)建的半導體從晶圓上逐個切割。
2） 在與電路板接觸的部分安裝導電腳，以便與鍵合芯片接線。 如果你看看半導體，它們中的大多數(shù)都有自己的腳。
3） 成型 使用樹脂或陶瓷封裝。 如果在此過程中雜質進入內部，則半導體的壽命將縮短，并且首先會變得有缺陷，因此在控制雜質的情況下進行處理。 這種處理確保即使有劃痕，內部也不會破裂。
4）完成 執(zhí)行并完成各種測試。
半導體制造不可少的潔凈室
我們周圍的空氣乍一看似乎很干凈，但實際上有微小的垃圾，看不見的病毒和細菌。 當在這樣的環(huán)境中進行半導體制造時，半導體首先具有微觀結構，因此即使電路之間粘附有細小灰塵，不良產(chǎn)品的可能性也會顯著增加。 它不是半導體，但是如果你做手術，如果手術室在這樣的環(huán)境中，你可能會擔心傳染病，對吧？ 在這種情況下，創(chuàng)建了符合最高衛(wèi)生標準的潔凈室。 潔凈室中的空氣通過高性能過濾器充滿清潔空氣，沒有碎屑。 潔凈室中的氣壓設置高于外部。 這是為了在潔凈室中保持正壓，使臟空氣在進出時不會從外部進入。 直到2011年，根據(jù)美國聯(lián)邦標準209E清潔度等級，潔凈室的清潔度標準被稱為100級或1000級。 目前，根據(jù)ISO的規(guī)定，每立方米1.0μ或以上的粉塵顆粒數(shù)為1~1級。 此外，Techne Measurement還有一個屬于9級的潔凈室。
半導體開發(fā)/制造、潔凈室露點儀、血氧儀、溫濕度計、風速計
在半導體開發(fā)和制造過程中，去除顆粒、水分和氧氣等干擾因素是一個主要問題。 為了確認消除干擾，我們的露點儀、溫濕度計和血氧儀用于半導體制造、運輸和檢查等各種過程。 還用于除濕空氣（干燥空氣）的除濕，以及測量和控制氮氣、氬氣、氦氣、氫氣等的氣體純度。 相反，有些過程需要大量的水分， 在此過程中，使用露點計來確保恒定的水分含量。 主要使用以下產(chǎn)品。
水分測量
（1） 將水分含量控制在極少量（ppb ~ 100 位 ppm）的工藝 ? TK-100電容露點儀（氧化鋁型），
可測量低至-60°C露點 （660） 以痕量（ppm）控制水分含量的工藝 TE-95 露點儀（聚合物型）低露點可達?-99°C （060）最重要的工藝，MBW鏡面冷卻型（鏡面型）露點儀，可測量高達?-33°C~+<>°C露點
（<>）需要相對濕度水平控制的過程潔凈室?簡易EE<>
（<>）需要大量的水分， 需要管理恒定水分含量的過程 EE<>溫濕度計，在防止冷凝的環(huán)境中采取措施，主要用于測量高溫和高濕度?
氧氣濃度測量
（1）需要通過氫氣替代等去除氧氣的工藝 2001LC原電池血氧儀，可確認?4100ppm以下
（<>） 需要在無氫氣的情況下測量痕量氧濃度的過程 <>型氧化鋯血氧儀能夠測量低至?ppb水平
風速測量
（1） 在潔凈室和制造設備中，氣體流動很重要的過程 ?能夠測量微風的風速計
主要產(chǎn)品
TK-100
在線露點儀
德軒測量暢銷書
TE-660
露點變送器
聚合物露點儀
MBW373
最高精度
型號 201/2001LC
低成本機型
EE33
高濕度、惡劣環(huán)境溫濕度計
EE060/061
低價型
相關產(chǎn)品
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