【半导体制造流程概述】

半导体制造流程概述

半导体制造是一个高度复杂且精密的过程，涉及多个关键步骤，通常分为以下几个主要阶段：设计、晶圆制备、光刻、刻蚀、掺杂、薄膜沉积、互连和封装测试。

晶圆是半导体制造的基础材料，通常由高纯度硅制成。硅锭通过直拉法或浮区法生长，随后切割成薄片并抛光。晶圆的直径从早期的几英寸发展到现在的12英寸（300毫米），甚至更大。

光刻是将电路图案转移到晶圆上的关键步骤。涂覆光刻胶后，通过掩膜版和紫外光曝光，形成所需的图案。极紫外光刻（EUV）是目前最先进的技术，能够实现更小的特征尺寸。

刻蚀是将光刻胶图案转移到晶圆表面的过程。干法刻蚀（如等离子体刻蚀）和湿法刻蚀是两种主要方法。干法刻蚀精度更高，适用于现代纳米级工艺。

掺杂是通过离子注入或扩散工艺改变硅的导电性能。离子注入将杂质原子加速注入晶圆，随后通过退火激活杂质并修复晶格损伤。

薄膜沉积用于生长或沉积各种材料层，如氧化硅、氮化硅和多晶硅。化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）是常用的技术。原子层沉积（ALD）因其出色的均匀性和控制性而日益重要。

互连是通过金属化工艺连接晶体管和其他元件。铜互连取代了传统的铝互连，因其更低的电阻和更高的可靠性。双大马士革工艺是铜互连的标准方法。

封装测试是最后一步，将晶圆切割成单个芯片并进行封装。测试确保芯片功能正常，包括电性能测试和可靠性测试。先进封装技术如3D封装和晶圆级封装（WLP）正在推动行业创新。