半導體製程(Semiconductor Manufacturing Process)是一個將矽晶圓(Silicon Wafer)轉化為功能性晶片(Integrated Circuit, IC)的高度精密工藝流程。整個過程通常可分為 前段製程(Front-End Process) 與 後段製程(Back-End Process) 兩大部分,每一階段都需仰賴特定的高科技設備。
前段製程 Front-End Process
前段製程主要是在矽晶圓上建立晶體管與電路結構,屬於「晶圓製造」(Wafer Fabrication)階段,環境要求極高,通常在無塵室(Clean Room)中進行。
| 製程步驟 | 中文說明 | 英文名稱 | 對應主要設備 |
|---|---|---|---|
| 晶圓製造 | 製造高純度單晶矽圓片 | Wafer Manufacturing | 晶圓拉晶爐(Czochralski Furnace) |
| 氧化 | 在晶圓表面形成氧化層 | Oxidation | 熱氧化爐(Oxidation Furnace) |
| 光蝕刻 | 使用光罩定義電路圖形 | Photolithography | 曝光機(Photolithography Stepper/Scanner) |
| 蝕刻 | 去除未受保護的區域材料 | Etching | 乾式蝕刻機(Dry Etcher / Plasma Etcher) |
| 雜質擴散/離子佈植 | 改變矽區域電性 | Diffusion / Ion Implantation | 離子佈植機(Ion Implanter) |
| 沉積 | 沉積薄膜以形成絕緣層或導體層 | Deposition (CVD/PVD) | 化學氣相沉積機(CVD)/物理氣相沉積機(PVD) |
| 平坦化 | 研磨晶圓使表面平整 | Chemical Mechanical Polishing (CMP) | 化學機械研磨機(CMP Equipment) |
後段製程 Back-End Process
後段製程則是將完成電路的晶圓切割、封裝並測試,確保產品功能正常。
| 製程步驟 | 中文說明 | 英文名稱 | 對應主要設備 |
|---|---|---|---|
| 測試 | 在晶圓階段檢測電性 | Wafer Testing | 探針測試機(Prober Tester) |
| 切割 | 將晶圓切割成單顆晶片 | Dicing | 晶圓切割機(Dicing Saw) |
| 封裝 | 將晶片與基板連接封裝 | Packaging | 封裝機(Wire Bonder / Die Bonder / Molding Machine) |
| 終測 | 驗證封裝後晶片性能 | Final Test | 測試機台(Final Tester) |

