晶圆制造业课件

單元二半導體產業概述單元二半導體產業概述1半導體是什麼?導體:1.價電子數<4的原子，容易失去電子，室溫下會充滿自由電子。2.導電能力很強，如銅、銀、金、鋁等。

絕緣體:1.價電子數>4的原子，容易獲得電子，自由電子數非常少。

2.導電能力非常差，如橡膠、塑膠袋製品等。半導體是什麼?導體:2純半導體半導體

1.價電子數<4的原子。2.相鄰四個原子彼此間的價電子形成共價結合。

3.價電子不易脫離形成自由電子。4.導電性介於導體及半導體之間。+4+4+4+4+4純半導體半導體

1.價電子數<4的原子。+4+4+4+4+43雜質半導體1.掺入五價原子的雜質:會有自由電子，導電性增加，為N型半導體。2.掺入三價原子的雜質:會有電洞，導電性增加，為P型半導體。雜質半導體1.掺入五價原子的雜質:4半導體元件二極體功能:單向導通[專題活動]二極體單向道(交換二極體方向發現什麼?)半導體元件二極體功能:單向導通5半導體元件電晶體:閥或放大器

半導體元件電晶體:閥或放大器6積體電路過去的發展歷史1947年，貝爾實驗室─巴登、布萊頓、蕭克利發明點接觸式電晶體。積體電路過去的發展歷史1947年，貝爾實驗室─巴登、布萊頓、7第一個完整的積體電路1959年，美國FairchildSemiconductor發明了平面製程技術。第一個完整的積體電路1959年，美國FairchildSe82-2.電子產業2-2.電子產業92-2.半導體產業資料來源:/2-2.半導體產業資料來源:http://www.holja10晶圓製造業積體電路製造業晶片封裝業積體電路設計業晶圓(Wafer)晶粒(die)二氧化矽晶圓積體電路晶片積體電路晶圓(Wafer)晶粒(di11多晶矽矽石還原反應純化環原精緻單晶圓長單晶切片研磨拋光磊晶晶圓製造業

電路設計邏輯設計電路設計圖形設計光罩製作光罩模製作積體電路設計業晶片製造氧化光罩校準蝕刻雜質擴散離子植入化學氣相沉積電極金屬蒸著晶片檢查積體電路製造業晶片封裝切割置放焊件塑模測試封裝業台積電、聯電、世界、元隆電、旺宏。日月光、台耀電、…威盛、聯發科、…合晶、中美晶、嘉晶、漢磊、全新。光罩、翔準。多晶矽矽石還原單晶圓長單晶晶圓製造業

電路設計邏輯設計光罩光12積體電路的製成

地表約有26%的成分是由矽元素所組成。多以二氧化矽的方式呈現。必須將二氧化矽加以純化成單晶矽晶圓。

積體電路的製成地表約有26%的成分是由矽元素所組成。13晶圓製造業

主要是矽晶圓材料之生產製造將二氧化矽在電弧爐中，將二氧化矽還原:SiO2+2C->Si+2CO反應產生的矽純度約為99%，

晶圓製造業

主要是矽晶圓材料之生產製造將二氧化矽在電弧爐中，14將矽作成微細粉墨，在將其置於鹽酸(HCl)反應，於常溫下得到透明液狀的三氯氫化矽，可以去除矽所含的雜質。將產生的三氯氫化矽與超高純度的氫加入反應器，經過通電加熱，會在矽芯線的表面，析出、成長成棒狀之多結晶矽。產生純度99.999999999%的多晶矽，可以用來成長單晶。將矽作成微細粉墨，在將其置於鹽酸(HCl)反應，於常溫下15CZCrystalPullingSource:/semiconductors/_crystalgrowing.htmlCZCrystalPullingSource:http161吋=2.54公分8吋晶圓----直徑8吋的晶圓

12吋晶圓----直徑12吋的晶圓

12寸晶圓的面積是8寸晶圓的2.25倍有20mm**20mmIC的切割圖

12吋晶圓可切148片,8吋晶圓可切57片,

12寸晶圓的切割數量是8寸晶圓的2.6倍,

但是12寸晶圓的面積是8寸晶圓的2.25倍

所以單位成本下降,產品更有兢爭力了

1吋=2.54公分8吋晶圓----直徑8吋的晶圓

12吋晶17多晶矽矽石還原反應純化環原精緻多晶圓長單晶切片研磨拋光磊晶晶圓製造業電路設計邏輯設計電路設計圖形設計光罩製作光罩模製作積體電路設計業晶片製造氧化光罩校準蝕刻雜質擴散離子植入化學氣相沉積電極金屬蒸著晶片檢查積體電路製造業晶片封裝切割置放焊件塑模測試封裝業系統產品資訊產品通訊產品消費性產品工業儀器...台積電、聯電、世界、元隆電、旺宏。日月光、台耀電、…威盛、聯發科、…合晶、中美晶、嘉晶、漢磊、全新。光罩、翔準。多晶矽矽石還原多晶圓長單晶晶圓製造業電路設計邏輯設計光罩光罩18積體電路設計業IC電路設計積體電路設計業IC電路設計19晶圆制造业课件20多晶矽矽石還原反應純化環原精緻多晶圓長單晶切片研磨拋光磊晶晶圓製造業電路設計邏輯設計電路設計圖形設計光罩製作光罩模製作積體電路設計業晶片製造氧化光罩校準蝕刻雜質擴散離子植入化學氣相沉積電極金屬蒸著晶片檢查積體電路製造業晶片封裝切割置放焊件塑模測試封裝業系統產品資訊產品通訊產品消費性產品工業儀器...台積電、聯電、世界、元隆電、旺宏。日月光、台耀電、…威盛、聯發科、…合晶、中美晶、嘉晶、漢磊、全新。光罩、翔準。多晶矽矽石還原多晶圓長單晶晶圓製造業電路設計邏輯設計光罩光罩21積體電路製造業積體電路製造業22前段製造(晶圓加工處理工程):主要是將矽晶圓片，依客戶需求加工成各種功能之晶圓。前段製造(晶圓加工處理工程):主要是將矽晶圓片，依客戶需求加23製程技術目前已達奈米晶粒(die)製程技術目前已達奈米晶粒(die)24摩爾定律

1965年，Intel摩爾提出

摩爾定律:

每18到24個月，積體電路晶片上的電晶體密度會以兩倍的速率成長。

摩爾定律1965年，Intel摩爾提出

25ICScalesICScales26多晶矽矽石還原反應純化環原精緻多晶圓長單晶切片研磨拋光磊晶晶圓製造業電路設計邏輯設計電路設計圖形設計光罩製作光罩模製作積體電路設計業晶片製造氧化光罩校準蝕刻雜質擴散離子植入化學氣相沉積電極金屬蒸著晶片檢查積體電路製造業晶片封裝切割置放焊件塑模測試封裝業系統產品資訊產品通訊產品消費性產品工業儀器...台積電、聯電、世界、元隆電、旺宏。日月光、台耀電、…威盛、聯發科、…合晶、中美晶、嘉晶、漢磊、全新。光罩、翔準。多晶矽矽石還原多晶圓長單晶晶圓製造業電路設計邏輯設計光罩光罩27後段工程(封裝業)主要是將前段製造完成之IC片經切割、封裝、測試後之成品交與客戶。後段工程(封裝業)主要是將前段製造完成之IC片經切割、封裝、28晶圆制造业课件29參考資料.tw/2002/home/c91a041/www/half.htm參考資料.tw/2030單元二半導體產業概述單元二半導體產業概述31半導體是什麼?導體:1.價電子數<4的原子，容易失去電子，室溫下會充滿自由電子。2.導電能力很強，如銅、銀、金、鋁等。

絕緣體:1.價電子數>4的原子，容易獲得電子，自由電子數非常少。

2.導電能力非常差，如橡膠、塑膠袋製品等。半導體是什麼?導體:32純半導體半導體

1.價電子數<4的原子。2.相鄰四個原子彼此間的價電子形成共價結合。

3.價電子不易脫離形成自由電子。4.導電性介於導體及半導體之間。+4+4+4+4+4純半導體半導體

1.價電子數<4的原子。+4+4+4+4+433雜質半導體1.掺入五價原子的雜質:會有自由電子，導電性增加，為N型半導體。2.掺入三價原子的雜質:會有電洞，導電性增加，為P型半導體。雜質半導體1.掺入五價原子的雜質:34半導體元件二極體功能:單向導通[專題活動]二極體單向道(交換二極體方向發現什麼?)半導體元件二極體功能:單向導通35半導體元件電晶體:閥或放大器

半導體元件電晶體:閥或放大器36積體電路過去的發展歷史1947年，貝爾實驗室─巴登、布萊頓、蕭克利發明點接觸式電晶體。積體電路過去的發展歷史1947年，貝爾實驗室─巴登、布萊頓、37第一個完整的積體電路1959年，美國FairchildSemiconductor發明了平面製程技術。第一個完整的積體電路1959年，美國FairchildSe382-2.電子產業2-2.電子產業392-2.半導體產業資料來源:/2-2.半導體產業資料來源:http://www.holja40晶圓製造業積體電路製造業晶片封裝業積體電路設計業晶圓(Wafer)晶粒(die)二氧化矽晶圓積體電路晶片積體電路晶圓(Wafer)晶粒(di41多晶矽矽石還原反應純化環原精緻單晶圓長單晶切片研磨拋光磊晶晶圓製造業

電路設計邏輯設計電路設計圖形設計光罩製作光罩模製作積體電路設計業晶片製造氧化光罩校準蝕刻雜質擴散離子植入化學氣相沉積電極金屬蒸著晶片檢查積體電路製造業晶片封裝切割置放焊件塑模測試封裝業台積電、聯電、世界、元隆電、旺宏。日月光、台耀電、…威盛、聯發科、…合晶、中美晶、嘉晶、漢磊、全新。光罩、翔準。多晶矽矽石還原單晶圓長單晶晶圓製造業

電路設計邏輯設計光罩光42積體電路的製成

地表約有26%的成分是由矽元素所組成。多以二氧化矽的方式呈現。必須將二氧化矽加以純化成單晶矽晶圓。

積體電路的製成地表約有26%的成分是由矽元素所組成。43晶圓製造業

主要是矽晶圓材料之生產製造將二氧化矽在電弧爐中，將二氧化矽還原:SiO2+2C->Si+2CO反應產生的矽純度約為99%，

晶圓製造業

主要是矽晶圓材料之生產製造將二氧化矽在電弧爐中，44將矽作成微細粉墨，在將其置於鹽酸(HCl)反應，於常溫下得到透明液狀的三氯氫化矽，可以去除矽所含的雜質。將產生的三氯氫化矽與超高純度的氫加入反應器，經過通電加熱，會在矽芯線的表面，析出、成長成棒狀之多結晶矽。產生純度99.999999999%的多晶矽，可以用來成長單晶。將矽作成微細粉墨，在將其置於鹽酸(HCl)反應，於常溫下45CZCrystalPullingSource:/semiconductors/_crystalgrowing.htmlCZCrystalPullingSource:http461吋=2.54公分8吋晶圓----直徑8吋的晶圓

12吋晶圓----直徑12吋的晶圓

12寸晶圓的面積是8寸晶圓的2.25倍有20mm**20mmIC的切割圖

12吋晶圓可切148片,8吋晶圓可切57片,

12寸晶圓的切割數量是8寸晶圓的2.6倍,

但是12寸晶圓的面積是8寸晶圓的2.25倍

所以單位成本下降,產品更有兢爭力了

1吋=2.54公分8吋晶圓----直徑8吋的晶圓

12吋晶47多晶矽矽石還原反應純化環原精緻多晶圓長單晶切片研磨拋光磊晶晶圓製造業電路設計邏輯設計電路設計圖形設計光罩製作光罩模製作積體電路設計業晶片製造氧化光罩校準蝕刻雜質擴散離子植入化學氣相沉積電極金屬蒸著晶片檢查積體電路製造業晶片封裝切割置放焊件塑模測試封裝業系統產品資訊產品通訊產品消費性產品工業儀器...台積電、聯電、世界、元隆電、旺宏。日月光、台耀電、…威盛、聯發科、…合晶、中美晶、嘉晶、漢磊、全新。光罩、翔準。多晶矽矽石還原多晶圓長單晶晶圓製造業電路設計邏輯設計光罩光罩48積體電路設計業IC電路設計積體電路設計業IC電路設計49晶圆制造业课件50多晶矽矽石還原反應純化環原精緻多晶圓長單晶切片研磨拋光磊晶晶圓製造業電路設計邏輯設計電路設計圖形設計光罩製作光罩模製作積體電路設計業晶片製造氧化光罩校準蝕刻雜質擴散離子植入化學氣相沉積電極金屬蒸著晶片檢查積體電路製造業晶片封裝切割置放焊件塑模測試封裝業系統產品資訊產品通訊產品消費性產品工業儀器...台積電、聯電、世界、元隆電、旺宏。日月光、台耀電、…威盛、聯發科、…合晶、中美晶、嘉晶、漢磊、全新。光罩、翔準。多晶矽矽石還原多晶圓長單晶晶圓製造業電路設計邏輯設計光罩光罩51積體電路製造業積體電路製造業52前段製造(晶圓加工處理工程):主要是將矽晶圓片，依客戶需求加工成各種功能之晶圓。前段製造(晶