Fabricación de obleas de silicio

Oblea de silicio (WAFER): se refiere a una oblea de silicio monocristalino, que se refina a partir de una ensalada de silicio ordinaria y es el material semiconductor más utilizado. Según su diámetro, se divide en especificaciones como 4 pulgadas, 5 pulgadas, 6 pulgadas, 8 pulgadas, 12 pulgadas, etc. Recientemente, se han desarrollado especificaciones de 16 pulgadas o incluso mayores. Cuanto más grande es la oblea, más circuitos integrados con las mismas especificaciones se pueden producir en la misma oblea, lo que puede reducir efectivamente el costo de los circuitos integrados.

El principio básico de la fabricación de obleas semiconductoras es transferir circuitos diseñados con precisión a obleas de silicio capa por capa a través de fotomáscaras, fabricando así los productos de circuitos integrados necesarios. Los principales pasos del procesamiento incluyen limpieza química, oxidación/deposición de metales, fotolitografía, grabado, implantación de iones, difusión, eliminación de fotoprotectores, inspección y medición. Difusión, eliminación de fotorresistentes, inspección y medición, etc. [A lo largo de los años, a medida que los métodos de exposición cambiaron y el ancho de las líneas disminuyó, el número total de pasos de procesamiento aumentó. Tomando como ejemplo la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), su proceso de producción es muy difícil y complejo, y el número total de pasos del proceso supera los 500 si se tienen en cuenta los pasos de medición e inspección.

El proceso básico de fabricación de la oblea es poner la oblea de silicio en el proceso. Después de la limpieza química, la oxidación/deposición de película delgada y otros procesos, se formará una película de óxido de silicio en la superficie de la oblea de silicio. , que El fotorresistente está en el líquido y se usa una fotomáscara para exponer y revelar en el área de luz amarilla, y luego el diagrama del circuito de la fotomáscara se transfiere a la oblea de silicio. Después de ser irradiado con una luz especial, el fotorresistente cambiará, de modo que esta parte del fotorresistente se pueda eliminar con productos químicos o gases corrosivos para exponer la película de óxido de silicio. Este es el proceso de grabado. A la película de óxido de silicio expuesta se le implantan iones de boro, arsénico y fósforo en la superficie de la oblea mediante un proceso de implantación de iones para formar componentes electrónicos semiconductores. El siguiente es el método de galvanoplastia con base metálica. Se galvaniza una capa de metal conductor en la superficie de la oblea para conectar componentes electrónicos y aislar la superficie para protegerla, completando así la fabricación de una de las capas (Capa). A través de esta estructura capa por capa, el diagrama del circuito se puede transferir completamente a la oblea de silicio para completar la fabricación de productos de circuitos integrados. El número de capas necesarias para productos de circuitos integrados con diferentes funciones es diferente, según su complejidad. A continuación se presenta una breve introducción a cada una de las unidades antes mencionadas, sus características de fabricación y producción y los equipos utilizados.