芯片制造加工工艺流程,大致可分为前道工艺-晶圆制造及后道工艺-封装与检测等。在芯片加工工艺的前道晶圆制造中,使用的MEMS加工工艺主要包括氧化、扩散、退火、离子注入、薄膜沉积、光刻、刻蚀、化学机械平坦化(CMP)等。在芯片加工工艺的后道封装和测试中,主要包括划片、装片、键合、测试、分选等。
接下来具体介绍一些晶圆/芯片加工工艺及作用:
1、氧化、退火工艺:主要作用是使材料的特定部分具备所需的稳定性质;
2、扩散、离子注入工艺:主要作用是使材料的特定区域拥有半导体特性或其他需求的物理化学性质;
3、薄膜沉积工艺:包括ALD、CVD、PCD等,主要作用是在现有材料的表明制作新的一层材料,用以后续加工;
4、光刻:主要作用是通过光照在材料表面以光刻胶留存的形式标记出设计版图(掩膜版)的形态,为刻蚀做准备;
5、刻蚀:主要作用是将光刻标记出来应去除的区域通过物理或化学的方法去除,以完成功能外形的制造;
6、CMP工艺:主要作用是对材料进行表面加工,通常在沉积和刻蚀等步骤之后;
7、清洗:主要作用是清除上一工艺遗留的杂质或缺陷,为下一工艺创造条件;
8、量测:作用主要是晶圆制造过程中的质量把控。
这些加工工艺并不是单一顺序执行,而是在制造每一个元件时选择性地重复进行。一个完整的晶圆/芯片加工过程中,一些工序可能执行几百次,整个流程可能需要上千个步骤,耗时良久。