当听到“半导体”这个词时，你会想到什么？它听起来杂乱且悠远，但其完结已渗透到咱们日子的各个方面：从智能手机、笔记本电脑、信誉卡到地铁，咱们日常日子所依靠的各种物品都用到了半导体。
每个半导体产品的制作都需求数百个工艺，泛林集团将整个制作进程分为八个进程：晶圆加工-氧化-光刻-刻蚀-薄膜堆积-互连-测验-封装。
一切半导体工艺都始于一粒沙子！由于沙子所含的硅是出产晶圆所需求的原资料。晶圆是将硅(Si)或砷化镓(GaAs)制成的单晶柱体切开构成的圆薄片。要提取高纯度的硅资料需求用到硅砂，一种二氧化硅含量高达95%的特别资料，也是制作晶圆的首要原资料。晶圆加工便是制作获取上述晶圆的进程。
首要需将沙子加热，别离其间的一氧化碳和硅，并不断重复该进程直至取得超高纯度的电子级硅(EG-Si)。高纯硅熔化成液体，然后再凝结成单晶固体办法，称为“锭”，这便是半导体制作的第一步。硅锭（硅柱）的制作精度要求很高，到达纳米级，其广泛应用的制作办法是提拉法。
前一个进程完结后，需求用金刚石锯切掉铸锭的两头，再将其切开成必定厚度的薄片。锭薄片直径决议了晶圆的尺度，更大更薄的晶圆能被分割成更多的可用单元，有助于下降出产本钱。切开硅锭后需在薄片上参加“平整区”或“凹痕”符号，便利在后续进程中以其为规范设置加工方向。
经过上述切开进程取得的薄片被称为“裸片”，即未经加工的“质料晶圆”。裸片的外表高低不平，无法直接在上面印制电路图形。因而，需求先经过研磨和化学刻蚀工艺去除外表瑕疵，然后经过抛光构成光亮的外表，再经过清洗去除残留污染物，即可取得外表整齐的制品晶圆。
氧化进程的作用是在晶圆外表构成维护膜。它可以维护晶圆不受化学杂质影响、避免漏电流进入电路、防备离子植入进程中的分散以及避免晶圆在刻蚀时滑脱。
氧化进程的第一步是去除杂质和污染物，需求经过四步去除有机物、金属等杂质及蒸腾残留的水分。清洁完结后就可以将晶圆置于800至1200摄氏度的高温环境下，经过氧气或蒸气在晶圆外表的活动构成二氧化硅（即“氧化物”）层。氧气分散经过氧化层与硅反响构成不同厚度的氧化层，可以在氧化完结后丈量它的厚度。
依据氧化反响中氧化剂的不同，热氧化进程可分为干法氧化和湿法氧化，前者运用纯氧发生二氧化硅层，速度慢但氧化层薄而细密，后者需一起运用氧气和高溶解度的水蒸气，其特点是成长速度快但维护层相对较厚且密度较低。
除氧化剂以外，还有其他变量会影响到二氧化硅层的厚度。首要，晶圆结构及其外表缺点和内部掺杂浓度都会影响氧化层的生成速率。此外，氧化设备发生的压力和温度越高，氧化层的生成就越快。在氧化进程，还需求依据单元中晶圆的方位而运用假片，以维护晶圆并减小氧化度的差异。
光刻是经过光线将电路图画“印刷”到晶圆上，咱们可以将其理解为在晶圆外表制作半导体制作所需的平面图。电路图画的精密度越高，制品芯片的集成度就越高，有必要经过先进的光刻技能才干完结。具体来说，光刻可分为涂覆光刻胶、曝光和显影三个进程。
在晶圆上制作电路的第一步是在氧化层上涂覆光刻胶。光刻胶经过改动化学性质的办法让晶圆成为“相纸”。晶圆外表的光刻胶层越薄，涂覆越均匀，可以印刷的图形就越精密。这个进程可以选用“旋涂”办法。
依据光（紫外线）反响性的差异，光刻胶可分为两种：正胶和负胶，前者在受光后会分化并消失，然后留下未受光区域的图形，而后者在受光后会聚兼并让受光部分的图形显现出来。
在晶圆上掩盖光刻胶薄膜后，就可以经过操控光线照射来完结电路印刷，这个进程被称为“曝光”。咱们可以经过曝光设备来挑选性地经过光线，当光线穿过包括电路图画的掩膜时，就能将电路印制到下方涂有光刻胶薄膜的晶圆上。
在曝光进程中，印刷图画越精密，终究的芯片就可以包容更多元件，这有助于进步出产功率并下降单个元件的本钱。在这个范畴，现在备受瞩意图新技能是EUV光刻。上一年2月，泛林集团与战略合作伙伴ASML和imec一起研制出了一种全新的干膜光刻胶技能。该技能能经过进步分辨率（微调电路宽度的要害要素）大幅提高EUV光刻曝光工艺的出产率和良率。
曝光之后的进程是在晶圆上喷涂显影剂，意图是去除图形未掩盖区域的光刻胶，然后让印刷好的电路图画显现出来。显影完结后需求经过各种丈量设备和光学显微镜进行检查，保证电路图制作的质量。
以上是对晶圆加工、氧化和光刻工艺的扼要介绍，下一期，咱们将为我们介绍半导体制作中两大重要进程——刻蚀和薄膜堆积，敬请期待！
