在科技飛速發(fā)展的今天，芯片作為現(xiàn)代電子設(shè)備的核心部件，其重要性不言而喻。你知道芯片是如何從普通的原材料一步步變成高科技的結(jié)晶嗎？今天，小編就帶大家深入了解 LED 晶圓加工的全過(guò)程，揭開(kāi)芯片制造的神秘面紗。
LED 晶圓制造
LED 晶圓，是將硅（Si）、砷化鎵（GaAs）等生成的單晶柱切成薄片的圓盤(pán)。其中，大部分 LED 晶圓由沙子中提取的硅制成。地球上豐富的硅資源不僅能穩(wěn)定供應(yīng)，還具有無(wú)毒、環(huán)保的特性。
首先是制造錠的過(guò)程。從沙子中提取硅后，經(jīng)過(guò)提純工序，在高溫下溶解硅原料，制造出高純度的硅溶液，使其結(jié)晶凝固形成硅柱，也就是錠（Ingot）。
接著進(jìn)行 LED 晶圓切割。將硅錠切割成均勻厚度的薄片，從而形成圓盤(pán)狀的 LED 晶圓。目前，LED 晶圓的尺寸有 150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）、300mm（12 英寸）等多種規(guī)格。
最后是 LED 晶圓表面拋光。對(duì)切割后的 LED 晶圓進(jìn)行精細(xì)加工，使其表面光滑如鏡，消除切割后產(chǎn)生的瑕疵和粗糙度。
LED 晶圓加工
LED 晶圓加工環(huán)節(jié)是整個(gè)工藝中成本最高、最為復(fù)雜且至關(guān)重要的一環(huán)。
勻膠步驟中，在 LED 晶圓表面均勻涂抹一層光刻膠。隨后，光刻環(huán)節(jié)利用光刻機(jī)，通過(guò)精確的光線在光刻膠上刻出圖案，使 LED 晶圓的部分區(qū)域裸露出來(lái)。
沉積過(guò)程是在晶片上沉積薄膜材料以生成電子元件，可通過(guò)化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）和原子層沉積（ALD）等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
刻蝕環(huán)節(jié)分為干法和濕法兩種。干法是用等離子體刻蝕裸露的 LED 晶圓，形成溝槽；濕法則是使用化學(xué)溶劑進(jìn)行刻蝕。
離子注入步驟在溝槽中注入特定的離子，以改變材料的電學(xué)性質(zhì)。接著進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光（CMP），對(duì) LED 晶圓表面進(jìn)一步拋光處理。
金屬化是在 LED 晶圓表面沉積金屬層，形成電路的導(dǎo)線部分。最后，對(duì)加工后的 LED 晶圓進(jìn)行電學(xué)測(cè)試，確保其功能正常。
切割和封裝
芯片的切割和封裝是半導(dǎo)體制造過(guò)程中的關(guān)鍵步驟，它們決定了芯片能否正確安裝和使用在電子設(shè)備中。
切割過(guò)程通常使用精密的切割鋸或激光，將加工好的 LED 晶圓切割成單個(gè)所需尺寸的芯片，確保切割的精確性和芯片的完整性。
封裝則是將裸芯片（未封裝的芯片）安裝到一個(gè)保護(hù)性外殼中，以便于在電子設(shè)備中使用。
LED 晶圓加工是一個(gè)高度精密和自動(dòng)化的過(guò)程，涉及眾多專(zhuān)用設(shè)備和材料。每一個(gè)步驟都需要嚴(yán)格的控制和精確的工藝，才能確保最終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。芯片的誕生凝聚了無(wú)數(shù)科技工作者的智慧和汗水，也為現(xiàn)代電子設(shè)備的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。讓我們一起期待未來(lái)芯片技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，為我們的生活帶來(lái)更多的驚喜和便利。
