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晶圆芯片制造全流程:核心材料与配套设备(按工序分类)

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  • 发布时间: 2026-03-11

 


一、晶圆制备工序(硅片制造)

1. 硅料提纯环节

  • 核心材料:石英砂(SiO₂)、高纯氯气、高纯氩气、碳还原剂

  • 配套设备:多晶硅提纯炉、精馏塔、氢还原反应器、气体纯化系统

2. 单晶硅锭生长环节

  • 核心材料:电子级多晶硅、单晶硅籽晶、高纯氩气(保护气)

  • 配套设备:直拉法单晶炉(CZ炉)、晶锭定向仪、温控系统

3. 晶圆加工环节

  • 核心材料:金刚石线锯、切割液、研磨液、抛光液、抛光垫、高纯去离子水

  • 配套设备:多线切割机、硅锭滚磨机、倒角机、研磨机、化学机械抛光机(CMP)、湿法清洗机

4. 晶圆检测环节

  • 核心材料:检测试剂、无尘耗材

  • 配套设备:晶圆平整度检测仪、表面缺陷检测仪、膜厚测试仪


二、前道制造工序(FEOL:晶体管制造)

1. 热氧化环节

  • 核心材料:高纯氧气、高纯水蒸气

  • 配套设备:立式氧化炉、温控系统、气体输送系统

2. 薄膜沉积环节

  • 核心材料:硅烷(SiH₄)、氨气(NH₃)、TEOS(正硅酸乙酯)、金属靶材(铜、钨、钛、钽)、前驱气体

  • 配套设备:LPCVD设备、PECVD设备、PVD溅射设备、ALD原子层沉积设备

3. 光刻环节

  • 核心材料:光刻胶(光阻)、掩膜版(光罩)、显影液、剥离液、光刻胶去除剂

  • 配套设备:光刻机(DUV/EUV)、涂胶显影机、掩膜版检查仪、光刻胶烘烤设备

4. 刻蚀环节

干法刻蚀

  • 核心材料:氟基刻蚀气体(CF₄、SF₆)、氯基刻蚀气体(Cl₂)、钝化气体(C₄F₈)、电子氟化液(刻蚀机控温液)

  • 配套设备:等离子体干法刻蚀机(配套冷却系统)、真空腔体、气体配比系统

湿法刻蚀

  • 核心材料:氢氟酸、硫酸、过氧化氢、缓冲刻蚀液、电子氟化液(精密清洗剂)

  • 配套设备:湿法刻蚀槽、药液循环系统、清洗干燥设备(使用氟化液进行清洗)

5. 离子注入 / 退火环节

  • 核心材料:硼、磷、砷、锗掺杂离子源、高纯氮气(保护气)、电子氟化液(离子注入机控温液)

  • 配套设备:离子注入机(配套冷却系统)、快速热退火炉(RTP)、激光退火设备

6. CMP 平坦化环节

  • 核心材料:CMP研磨液(硅溶胶、氧化铝浆料)、抛光垫、抛光液添加剂

  • 配套设备:CMP化学机械抛光机、抛光垫修整器、清洗单元


三、后道制造工序(BEOL:金属互连)

1. 介质层沉积环节

  • 核心材料:低k介质材料、SiO₂介质前驱体、高纯气体

  • 配套设备:PECVD设备、ALD设备、介质层刻蚀机

2. 铜互连制造环节

  • 核心材料:铜电镀液、阻挡层靶材(Ta、TaN)、铜种子层靶材、高纯去离子水

  • 配套设备:双大马士革刻蚀机、铜电镀设备、阻挡层沉积设备、CMP抛光机

3. 通孔填充环节

  • 核心材料:钨靶材、钨前驱体气体、高纯氢气

  • 配套设备:PVD钨沉积设备、CVD钨填充设备、钨刻蚀机


四、测试封装工序

1. 晶圆测试环节

  • 核心材料:探针卡、探针针、测试探针清洁液、电子氟化液(测试机冷却液)

  • 配套设备:探针台、自动测试机(ATE)(使用氟化液进行温控)、晶圆测试分选机

2. 晶圆减薄切割环节

  • 核心材料:金刚石切割刀片、减薄研磨液、无尘胶带

  • 配套设备:晶圆减薄机、晶圆切割机(划片机)、晶圆扩张机

3. 芯片封装环节

  • 核心材料:封装基板、金线/铜线/铝线、环氧塑封料、导电胶、底部填充胶、焊锡球、电子氟化液(封装测漏液、热冲击测试液)

  • 配套设备:粘片机(Die Bonder)、焊线机(Wire Bonder)、塑封机、植球机、回流焊炉、封装测试设备(用于测漏和热冲击,使用氟化液)

4. 终测老化环节

  • 核心材料:测试插座、高温老化板、电子氟化液(可靠性测试温控液)

  • 配套设备:终测机、高温老化箱、可靠性测试设备(使用氟化液进行精确控温)

本文网址: https://www.liquidcooltech.com/news/81.html
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