IC封装技术之晶圆制造技术

随着电子设备的性能需求的日益上涨，越来越多的IC封装技术层出不穷，芯片性能大幅提升，但有很多小白不清楚IC封装技术，其中之一是晶圆制造技术，接下来我们将谈谈晶元制造技术。

1、长晶

长晶是从硅沙中(二氧化硅)提炼成单晶硅，制造过程是将硅石(Silica)或硅酸盐(Silicate) 如同冶金- 样，放入炉中熔解提炼，形成冶金级硅。冶金级硅中尚含有杂质，接下来用分馏及还原的方法将其纯化，形成电子级硅。虽然电子级硅所含的硅的纯度很高，可达99999 99999 %，但是结品方式杂乱，又称为多晶硅，必需重排成单晶结构，因此将电子级硅置入坩埚内加温融化，先将温度降低至一设定点，再以一块单品硅为品种，置入坩埚内，让融化的硅沾附在品种.上，再将晶种以边拉边旋转方式抽离坩埚，而沾附在晶种上的硅亦随之冷凝，形成与品种相同排列的结品。随着品种的旋转上升，沾附的硅愈多，并且被拉引成衣面粗糙的圆柱状结晶棒。拉引及旋转的速度愈慢则沽附的硅结晶时问愈久，结品棒的直径愈大，反之则愈小。

2、切片

从坩埚中拉出的晶柱，表面并不平整，经过工业级钻石磨具的加工，磨成平滑的圆柱，并切除头尾两端锥状段，形成标准的圆柱，被切除或磨削的部份则回收重新冶炼。接着以以高硬度锯片或线锯将圆柱切成片状的晶圆(Wafer)。

3、边缘研磨

将片状晶圆的圆周边缘以磨具研磨成光滑的圆弧形，如此可(1)防 止边缘崩裂，(2)防止在后续的制程中产生热应力集中，(3)增 加未来制程中铺设光阻层或磊晶层的平坦度。.

4、研磨与蚀刻

由于受过机械的切削，晶圆表面粗糙，凹凸不平，及沾附切屑或污渍，因此先以化学溶液(HF/HNO3)蚀刻(Etching)，去除部份切削痕迹，再经去离子纯水冲洗吹干后，进行表面研磨拋光，使晶圆像镜面样平滑，以利后续制程。研磨拋光是札械与化学加工同时进行，机械加工是将晶圆放置在研磨机内，将加工面压贴在研磨垫(Polishing Pad)磨擦，并同时滴入具腐蚀性的化学溶剂当研磨液，让磨削与腐蚀同时产生。研磨后的晶圆需用化学溶剂清除表面残留的金属碎屑或有机杂质，冉以去离子纯水冲洗吹干，准备进入植入电路制程。

5、退火

将芯片在严格控制的条件下退火，以使芯片的阻质稳定。

6、抛光

芯片小心翼翼地拋光，使芯片表面光滑与平坦，以利将来再加工。

7、洗净

以多步骤的高度无污染洗净程序一包含各种高度洁净的清洗液与超音动处理一除去芯片表面的所有污染物质，使芯片达到可进行芯片加工的状态。

8、检验

芯片在无尘环境中进行严格的检查，包含表面的洁净度、平坦度及各项规格以确保品质符合顾客的需求。

9、包装

通过检验的芯片以特殊设计的容器包装，使芯片维持无尘或洁净的状态，该容器并确保芯片固定于其中，以预防搬运过程中发生的振动使芯片受损。