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品完成，可能會更容易理解。
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） 光掩模創建 創建一個掩模，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硅拉出以產生硅錠。 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直接影響生產效率。 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，因此很有可能不存在水分和氧氣等雜質，因此優先選擇。
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。
1） 切割工藝 使用切塊機，將創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 執行并完成各種測試。
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境中，你可能會擔心傳染病，對吧？ 在這種情況下，創建了符合最高衛生標準的潔凈室。 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，根據美國聯邦標準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ISO的規定，每立方米1.0μ或以上的粉塵顆粒數為1~1級。 此外，Techne Measurement還有一個屬于9級的潔凈室。
在半導體開發和制造過程中，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。 主要使用以下產品。
（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，在防止冷凝的環境中采取措施，主要用于測量高溫和高濕度?
（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
（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
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