相關概念
晶圓工藝:對硅晶圓進行加工的工藝,主要是前段制程。
鏡面:硅晶圓的表面,硅晶圓在硅錠鋸成圓盤狀后,對晶圓表面進行拋光處理,降低晶圓表面的粗糙度,因為像鏡子一樣,所以叫“鏡面”;
磨砂面:晶圓的背面由于不需要進行太多工藝,一般僅進行粗糙的研磨,看起來有磨砂的感覺,所以叫“磨砂面”。
循環型工藝:前段制程是需要多次重復相同的工序進行產品生產的方式,因此稱為“循環型工藝”。
前端工藝(Front-End-of-Line, FEOL):指在硅晶圓上構建集成電路(LSI/芯片)的微細化加工過程,核心是通過物理和化學工藝形成晶體管、電容等基礎元件,實現電路功能。其核心目標是追求微細化,遵循摩爾定律提升芯片集成度。
后端工藝(Back-End-of-Line, BEOL):指將晶圓切割為獨立芯片并進行封裝測試的環節,核心是保護芯片并實現外部電氣連接,最終形成可使用的半導體產品。
半導體制程:
半導體制程主要分為前段制程(Front-End)和后段制程(Back-End)。
前段制程主要是指在硅晶圓上制造LSI芯片的工程,包括微細化加工和晶格恢復處理等物理及化學方面的工藝。
具體步驟包括:
清洗:去除晶圓表面雜質。
離子注入和熱處理:改變硅的電學性質。
光刻:通過光敏化合物和紫外光將電路圖案轉移到晶圓上。
刻蝕:去除不需要的材料,揭示電路圖案。
成膜:在晶圓上形成絕緣層、導體層、半導體層等。
平坦化(CMP):對晶圓表面進行平坦化處理,以提高后續工藝的覆蓋率和精確度。
前段制程也被稱為“循環型工藝”,因為這些步驟會多次重復進行。此外,前段制程還可以細分為前端工藝(FEOL)和后端工藝(BEOL),其中FEOL主要負責形成晶體管等元件,BEOL負責形成連接元件的金屬布線。