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晶圆制备——如何从沙子到wafer?(一)

我们所讲的半导体制造,它的载体一定是晶圆(Wafer),这个东西是怎么来的?我们今天就来好好讲讲。 前面讲N-Si和P-Si掺杂的时候讲过了,我们的Si一定都是单晶晶格的,而掺杂的原子必须跑到它的晶格上与Si形成共用电子对的共价键后多出电子或空穴而参与导电,如果我们用了多晶或者非晶,这些没有规律的结构导致我们无法掌控他的载流子迁移率所以无法控制它的电性,所以我们的wafer一定要是是Si的单晶。当然晶体的结构分三种:非晶(Amorphous)、多晶(Polycrystalline)、单晶(single crystalline)。非晶就是没有规则没有重复的结构,单晶是指晶体结构一致性且长程有序,而多晶顾名思义就是小范围内有顺序,而大范围内无序,所以是短程有序。分别如下图。 现在我们来讲讲,为什么用为什么用沙子做为原材料来制备晶圆?选择沙子的主要原因是因为沙子的主要成分是SiO2,而半导体的原材料就是硅(Si......阅读全文

如何在电浆蚀刻制程中控制晶圆的制程均匀度?

  为了达成良率与元件效能需求,控制制程变异性,取得可重复的稳定结果是非常重要的。随着技术节点的进展,以及设计规则的改变,业界需要更严格的制程控制。有许多因素会造成变异性,所有的案例一般可归纳为:在晶粒中、晶圆、晶圆到晶圆、以及腔体到腔体。  通常,晶圆变异只能低于整体变异性的三分之一。例如

【解决方案】不可思议的晶圆厚度测量

  Measuring the Nearly   Immeasurable   在柏林费迪南德布劳恩研究所生产的半导体激光和高频放大器晶圆必须达到一个极度精密的层厚度。洁净室工人使用WERTH多传感器坐标测量机监督这个过程。该机配有色差传感器,的无接触捕捉所需的测量元素。   在柏林的费迪南德

何为晶圆级处理器?其性能有多大提升?

用整个硅片来制造处理器似乎是一个奇怪的想法,但一项新的研究表明,晶圆级芯片可以比同等的多芯片模块MCM的性能好一个数量级,同时提供更好的能效。晶圆级集成(WSI)的概念相当简单:不是制造一个装满芯片的晶圆,而是将它们分开,然后将它们重新连接在一起,放在多芯片模块或封装的印刷电路板(PCB)上

详解芯片的设计生产流程(二)

层层光罩,叠起一颗芯片首先,目前已经知道一颗 IC 会产生多张的光罩,这些光罩有上下层的分别,每层有各自的任务。下图为简单的光罩例子,以积体电路中最基本的元件 CMOS 为范例,CMOS 全名为互补式金属氧化物半导体(Complementary metal–oxide–semicon

半导体生产流程

半导体生产流程 所谓的半导体,是指在某些情况下,能够导通电流,而在某些条件下,又具有绝缘体效用的物质;而至于所谓的IC,则是指在一半导体基板上,利用氧化、蚀刻、扩散等方法,将众多电子电路组成各式二极管、晶体管等电子组件,作在一微小面积上,以完成某一特定逻辑功能(例如:AND、OR、NAND

一文读懂IC设计/晶圆/纳米制程/封装都是啥?(一)

  大家都是电子行业的人,对芯片,对各种封装都了解不少,但是你知道一个芯片是怎样设计出来的么?你又知道设计出来的芯片是怎么生产出来的么?看完这篇文章你就有大概的了解。  复杂繁琐的芯片设计流程  芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有晶圆作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必

天天都在说的芯片,到底是什么?

假设一百年或者几百年之后,回顾2018年到2019年的大国关系,未来的人们可能发明一个新词,或许就叫做芯片战争。虽然这种战争暂时还没听到枪炮声响和看到硝烟,但是对未来世界格局的深远影响,可能不亚于一场次级别的世界大战。这是因为围绕芯片这种国际商品而产生的交易额,是当今全球原油交易市场总额的数

高压碳化硅解决方案:改善4H-SiC晶圆表面的缺陷问题-1

  碳化硅(SiC)在大功率、高温、高频等极端条件应用领域具有很好的前景。但尽管商用4H-SiC单晶圆片的结晶完整性最近几年显着改进,这些晶圆的缺陷密度依然居高不下。经研究证实,晶圆衬底的表面处理时间越长,则表面缺陷率也会跟着增加。  碳化硅(SiC)兼有宽能带隙、高电击穿场强、高热导率、高

详解芯片的设计生产流程(三)

分层施工,逐层架构知道 IC 的构造后,接下来要介绍该如何制作。试想一下,如果要以油漆喷罐做精细作图时,我们需先割出图形的遮盖板,盖在纸上。接着再将油漆均匀地喷在纸上,待油漆乾后,再将遮板拿开。不断的重复这个步骤后,便可完成整齐且复杂的图形。制造 IC 就是以类似的方式,藉由遮盖

半导体产业的根基:晶圆是什么?

  在半导体的新闻中,总是会提到以尺寸标示的晶圆厂,如 8 寸或是 12 寸晶圆厂,然而,所谓的晶圆到底是什么东西?其中 8 寸指的是什么部分?要产出大尺寸的晶圆制造又有什么难度呢?以下将逐步介绍半导体最重要的基础——“晶圆”到底是什么。  何谓晶圆?  晶圆(wafer),是制造各式电脑芯

大硅片管制!瓦森纳协议限制14nm工艺硅片出口中国

  就在国内12英寸大硅片(300mm晶圆)项目纷涌而起之际,去年底新修订的《瓦森纳协议》中,便“紧跟形势”地增加了对于12英寸硅晶圆制造技术的出口管制内容。  具体而言,新增内容直指当下国内正在寻求突破的针对于14nm制程的大硅片生产技术,在此之前,中芯国际已宣布14nm实现量产。  “瓦森纳新增

汽车芯片要做到零缺陷有多难?(三)

所有这些都是实打实的时间和真金白银。如果芯片在经过检测和其它过程之后符合规范,就可以把晶圆从晶圆厂发给封测厂了。这时候,压力就转到封测厂了。为了帮助测试,KLA-Tencor设计了一种技术方案来捕捉晶圆厂中的问题。该技术被称为在线零件平均测试(I-PAT),它利用了PAT的概念。但是,与在测

详解刻蚀清洗机的结构和工作原理(二)

三、清洗设备干燥方式通过去离子水清洗后, 需要在最短的时间里把晶圆表面的水分去除, 而且去除后晶圆的外表不要有任何水痕, 否则会降低晶圆的良率。 半导体生产上常采用以下几种干燥方式:旋转甩干、热氮气烘干、异丙醇慢提拉干燥及 Marangoni干燥。a.旋转甩干目前对晶圆的清洗以及脱水处理方式

用于扇出型晶圆级封装的铜电沉积

随着集成电路设计师将更复杂的功能嵌入更狭小的空间,异构集成包括器件的3D堆叠已成为混合与连接各种功能技术的一种更为实用且经济的方式。作为异构集成平台之一,高密度扇出型晶圆级封装技术正获得越来越多的认可。此种封装解决方案的主要优势在于其封装的基片更少,热阻更低,电气性能也更优秀。这是一个体现“

光学的“纳米尺度”进化,将拉开“消费光子”的序幕

  目前最为可行的发展方式,是融合光学与半导体工艺,用半导体的思路做纳米级光元件。图片来源网络   单个晶体管到集成电路的进化,直接了促成人类信息革命的爆发,拉开了消费电子的序幕,造就了近50年来无数的科技奇迹和无数伟大的企业。基于对半导体行业长期发展的统计,半导体行业归纳出了所谓的“摩尔定律”——

详解芯片的设计生产流程(一)

复杂繁琐的芯片设计流程芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有晶圆作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必要的 IC 芯片(这些会在后面介绍)。然而,没有设计图,拥有再强制造能力都没有用,因此,建筑师的角色相当重要。但是 IC 设计中的建筑师究竟是谁呢?接下来要针对 IC 设计做

汽车芯片要做到零缺陷有多难?(二)

高级驾驶辅助系统(ADAS)和自主驾驶汽车对可靠性的要求更加严苛。ADAS涉及汽车中的各种安全功能,如自动紧急制动、车道检测和后方物体警告。例如,全球最大的汽车芯片制造商恩智浦最近宣布推出了一款用于汽车应用的高分辨率雷达芯片。该芯片被称为MR3003雷达收发器,是一款77GHz雷达器件。该器

Intel展示Tiger Lake晶圆,核心面积增大20%

CES 2020大展上Intel首次公开了下一代移动平台Tiger Lake(或将命名为十一代酷睿)的部分细节,采用10nm+工艺,集成新的Willow Cove CPU核心、Xe LP GPU核心,IPC性能提升超过两位数,同时大大增强AI性能。在会后的内部展示上,Intel首次拿出了Ti

详解芯片的设计生产流程(四)

告诉你什么是封装经过漫长的流程,从设计到制造,终于获得一颗 IC 芯片了。然而一颗芯片相当小且薄,如果不在外施加保护,会被轻易的刮伤损坏。此外,因为芯片的尺寸微小,如果不用一个较大尺寸的外壳,将不易以人工安置在电路板上。因此,接下来要针对封装加以描述介绍。目前常见的封装有两种,一种是电动玩具

高压碳化硅解决方案:改善4H-SiC晶圆表面的缺陷问题-2

  其他仪器方面,本实验使用Nanometrics公司的Stratus傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)测量样品厚度。表面分析实验则使用Dimension 3100原子力显微镜(AFM)。显微镜为接触测量模式,装备一个单晶矽针尖。为取得更大的扫描区域,扫描尺寸是90×90μm2,扫描

一文通解基于VLT技术的新型DRAM内存单元(二)

1、半导体产业,设计和制造哪个难度大?制造难度更大些。● 现在兼顾设计和制造的公司比较少;● 只做设计公司很多,一般成为fabless,拥有电脑、软件和设计工程师就可以完成设计,输出设计后交由光罩厂、晶圆流片代工厂、封测厂生产器件。● 只做制造的成为fab厂,门

一文看懂半导体圈那些事儿

1、半导体产业,设计和制造哪个难度大?制造难度更大些。● 现在兼顾设计和制造的公司比较少;● 只做设计公司很多,一般成为fabless,拥有电脑、软件和设计工程师就可以完成设计,输出设计后交由光罩厂、晶圆流片代工厂、封测厂生产器件。● 只做制造的成为fab厂,门

水滴角测量仪应用芯片半导体行业(晶圆wafer)的关键

半导体芯片行业特别是晶圆制程中对于清净度的要求非常高,只有符合要求的晶圆才可视为合格品。作为测试等离子清洗效果评估的唯一手段,水滴角测量仪是评估晶圆品质的最有效的工具。2018年以来,中国的芯片行业得到了迅速发展,因而,对于水滴角的测试提出了更高要求。根据水滴角测试基本原理:固体样品表面因本身存在的

浅析新三板半导体的芯片设计(一)

芯片从宏观到微观,达到最底层,其实全是晶体管以及连接它们的导线。芯片的制造过程包括芯片设计、晶圆生产和芯片封装以及测试等环节;1. 芯片设计:芯片设计是行业的顶端,包含电路设计、版图设计和光罩制作。设计方面的主要环节是电路设计,需要考虑多方面因素以及涉及多元知识结构。版图设计和光罩可以借助计

微电子所在石墨烯电子器件研制上获得整体突破

  石墨烯材料具有优良的物理特性和易于与硅技术相结合的特点,被学术界和工业界认为是推进微电子技术进一步发展的极具潜力的材料。日前,中国科学院微电子研究所微波器件与集成电路研究室(四室)石墨烯研究小组成员(麻芃、郭建楠、潘洪亮)在金智研究员和刘新宇研究员的带领下,分别在采用微机械剥离方

从有源相控阵天线走向天线阵列微系统 (四)

4.2.2、多功能 / 低功耗集成电路技术 在半导体外延材料技术和微波单片集成电路工艺不断进步的推动下 , 微波单片集成电路逐渐向多功能方向发展 , 由于多功能芯片的不同功能电路之间的互连已在内部完成 , 焊点数量大大减少 , 可大幅度缩减芯片体积 , 降低成本 , 提高集成一致性

备受看好的氧化镓材料是什么来头? (二)

行业的领先厂商   既然这个材料拥有这么领先的性能,自然在全球也有不少的公司投入其中。首先看日本方面,据半导体行业观察了解,京都大学投资的Flosfia、NICT和田村制作所投资的Novel Crystal是最领先的Ga2O3供应商。   相关资料显示,Fl

半导体的3D时代(四)

图9显示了基于前面提到的NAND /D触发器加权度量的每平方毫米晶体管的逻辑密度。图9.逻辑密度趋势。此图表上绘制了六种类型的制程。直到2014年左右,平面晶体管还是主要的前沿逻辑工艺,其密度每年提高1.33倍,FinFET接管了前沿技术,密度每年提高1.29倍。与FinFET并行,我们已经看到了F

超声波扫描显微镜工作原理

  超声波扫描显微镜,英文是:Scanning Acoustic Microscope,简称SAM,由于它的主要工作模式是C模式,因此也简称:C-SAM。现在做失效分析的实验室里,这个设备直接被通称为C-SAM,就像X射线透射机被通称为X-Ray一样。    

盘点!2019年哪些半导体企业拿了高额政府补助?

  近年来,在政策支持和市场需求的双重拉动下,我国集成电路设计产业得到了快速发展。2019年,在全球半导体市场比较低迷的背景下,我国集成电路设计产业仍然保持稳步增长态势。根据中国半导体行业协会设计分会统计数据,2019年我国集成电路销售收入达7,562.3亿元,同比增长15.8%。  为推动我国集成