晶圆
更新时间：2011-05-28 17:20
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晶圆是指硅半导体积体电路制作所用之硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之ic产品。晶圆的原始材料是硅,很多文献上描述晶圆是矽制成，矽是硅元素的旧称。
晶圆简介
- 晶圆的原始材料是硅,地壳表面有着取之不尽用之不竭的二 氧化硅,二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了 高纯度的多晶硅,其纯度高达 0.99999999999。晶圆制造厂再将此多晶硅 融解,再于融液内掺入一小粒的硅晶体晶种,然后将其慢慢拉出,以形成 圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一颗小之部分结构：至於在某些半导体元件上常见的磊晶矽（epi）则是长在均匀的晶圆结晶表面上的一层纯矽结晶。多晶矽与磊晶矽两种薄膜的应用状况虽然不同，却都是在类似的制程反应室中经高温（600℃至1200℃）沉积而得。
即使快速高温制程（RapidThermalProcessing,RTP）之工作温度范围与多晶矽及磊晶矽制程有部分重叠，其本质差异却极大。RTP并不用来沉积薄膜，而是用来修正薄膜性质与制程结果。RTP将使晶圆历经极为短暂且精确控制高温处理过程，这个过程使晶圆温度在短短的10至20秒内可自室温升到1000℃。RTP通常用於回火制程（annealing），负责控制元件内掺质原子之均匀度。此外RTP也可用来矽化金属，及透过高温来产生含矽化之化合物与矽化钛等。最新的发展包括，使用快速高温制程设备在晶极重要的区域上，精确地沈积氧及氮薄膜。
离子植入技术：可将掺质以离子型态植入半导体元件的特定区域上，以获得精确的电子特性。这些离子必须先被加速至具有足够能量与速度，以穿透（植入）薄膜，到达预定的植入深度。离子植入制程可对植入区内的掺质浓度加以精密控制。基本上，此掺质浓度（剂量）系由离子束电流（离子束内之总离子数）与扫瞄率（晶圆通过离子束之次数）来控制，而离子植入之深度则由离子束能量之大小来决定。
化学机械研磨技术（ChemicalMechanicalPolishing,P）：兼其有研磨性物质的机械式研磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用，可以使晶圆表面达到全面性的平坦化，以利后续薄膜沉积之进行。
在CMP制程的硬体设备中，研磨头被用来将晶圆压在研磨垫上并带动晶圆旋转，至於研磨垫则以相反的方向旋转。在进行研磨时，由研磨颗粒所构成的研浆会被置於晶圆与研磨垫间。影响CMP制程的变数包括有：研磨头所施的压力与晶圆的平坦度、晶圆与研磨垫的旋转速度、研浆与研磨颗粒的化学成份、温度、以及研磨垫的材质与磨损性等等。
制程监控：在下个制程阶段中，半导体商用CD-SEM来量测晶片内次微米电路之微距，以确保制程之正确性。一般而言，只有在微影图案（photolithographicpatterning）与后续之蚀刻制程执行后，才会进行微距的量测。
光罩检测：光罩是高精密度的石英平板，是用来制作晶圆上电子电路图像，以利积体电路的制作。光罩必须是完美无缺，才能呈现完整的电路图像，否则不完整的图像会被复制到晶圆上。光罩检测机台则是结合影像扫描技术与先进的影像处理技术，捕捉图像上的缺失。
当晶圆从一个制程往下个制程进行时，图案晶圆检测系统可用来检测出晶圆上是否有瑕疵包括有微尘粒子、断线、短路、以及其他各式各样的问题。此外，对已印有电路图案的图案晶圆成品而言，则需要进行深次微米范围之瑕疵检测。一般来说，图案晶圆检测系统系以白光或雷射光来照射晶圆表面。再由一或多组侦测器接收自晶圆表面绕射出来的光线，并将该影像交由高功能软体进行底层图案消除，以辨识并发现瑕疵。
切割：晶圆经过所有的制程处理及测试后，切割成壹颗颗的IC。举例来说：以0.2微米制程技术生产，每片八寸晶圆上可制作近六百颗以上的64RAM。
封装：制程处理的最后一道手续，通常还包含了打线的过程。以金线连接晶片与导线架的线路，再封装绝缘的塑胶或陶瓷外壳，并测试IC功能是否正常。
由於切割与封装所需技术层面比较不高，因此常成为一般业者用以介入半导体工业之切入点。
