半導(dǎo)體術(shù)語小百科

面對半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展，掌握核心術(shù)語不僅是行業(yè)人的基本功，更是溝通無礙的關(guān)鍵。無論你是剛?cè)胄械男率?，還是經(jīng)驗豐富的達(dá)人，這份“半導(dǎo)體術(shù)語小百科”將帶你走進(jìn)從硅到微芯片、從前端到后端的每一環(huán)節(jié)。

讓我們通過快問快答的形式，速通半導(dǎo)體核心術(shù)語，開啟半導(dǎo)體人“知行合一”的進(jìn)階之旅！

Q1：什么是半導(dǎo)體

A1：半導(dǎo)體是一種兼具導(dǎo)電體與絕緣體特性的化學(xué)材料，因此得名“半導(dǎo)體”。如今，作為微芯片，它們已成為幾乎每種電氣系統(tǒng)的核心組成部分。

Q2：什么是硅

A2：硅（Si）是成就高科技的核心材料。它在自然界中隨處可見，如同沙灘上的沙子——事實(shí)上，沙子的主要成分正是二氧化硅。要提煉出芯片生產(chǎn)所需的超純單晶硅，需要通過復(fù)雜的工藝從沙子中剝離出氧元素。僅憑一公噸沙子，就能制造出約3000片直徑300毫米的晶圓。

Q3：什么是晶圓

A3：在半導(dǎo)體領(lǐng)域，“晶圓”指的是由硅等材料制成的圓形薄片。通過“拉晶”工藝，高溫液態(tài)硅被凝固成圓形單晶——也就是晶棒，直徑可達(dá)300毫米，長度超過一米。然后，這個圓柱體被切割成比一毫米還薄的片狀原始晶圓。經(jīng)過長達(dá)數(shù)月的復(fù)雜制造工序，這些晶圓最終被加工成半導(dǎo)體芯片。

Q4：什么是微芯片

A4：微芯片由多層堆疊而成，猶如摩天大樓的樓層，每片芯片約含30層，每層都具備特定功能，如導(dǎo)電或形成電阻。為構(gòu)建這些“樓層”，晶圓需經(jīng)過數(shù)百道工序，逐層添加額外的薄層并進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理。

首先，需要在原始晶圓上沉積一層材料，涂上光刻膠，并通過光掩膜進(jìn)行曝光。曝光區(qū)域的光刻膠硬化，而未曝光部分則被蝕刻去除。裸露區(qū)域接著進(jìn)行物理處理，以賦予所需電特性，隨后清除殘余光刻膠。新層在此基礎(chǔ)上逐步沉積并重復(fù)處理流程——采用新光掩膜和相應(yīng)工藝。

隨著層數(shù)增多，芯片愈發(fā)復(fù)雜、性能更強(qiáng)。通過這種方法，晶圓上生成了有源和無源組件，并通過金屬導(dǎo)線連成電路。晶圓通過全部工序需要數(shù)月時間，所有電路形成后會在晶圓上進(jìn)行功能測試。隨后，晶圓被送至制造合作伙伴處切割成單片芯片，封裝在塑料外殼中。經(jīng)過進(jìn)一步功能檢測，微芯片便可廣泛應(yīng)用于各類電子零部件、組件和系統(tǒng)中。

Q5：什么是前端和后端

A5：前端和后端是半導(dǎo)體生產(chǎn)制造的兩大組成部分。

前端工序主要是在晶圓上附加實(shí)際電路并將其圖案化。對于博世，這些工作在博世位于羅伊特林根、德累斯頓和羅斯維爾的晶圓制造廠的潔凈室中完成。

后端工序則包括從晶圓中分離出單個芯片、組裝并進(jìn)行測試。博世的大部分半導(dǎo)體最終測試在羅伊特林根、蘇州、檳城和哈特萬進(jìn)行。

Q6：什么是潔凈室

A6：半導(dǎo)體由比人類頭發(fā)細(xì)約50倍的極細(xì)結(jié)構(gòu)組成。因此，在半導(dǎo)體生產(chǎn)的制造室中，必須確保周圍空氣中沒有灰塵或其他污染顆粒。即使是最微小的顆粒也可能破壞半導(dǎo)體組件。

因此，潔凈室使用專用的抽氣和過濾技術(shù)保持空氣潔凈。潔凈室分為不同的等級，敏感的芯片制造需要最高純度的1級潔凈室。對于工作服裝的要求是：連體服、手套、頭罩和面罩，并禁止使用化妝品，例如口紅和眼線等。

Q7：什么是黃光

A7：潔凈室采用特殊的黃色光源照明，其中不含紫外線，從而防止涂有光刻膠的晶圓意外曝光。

從微芯片的多層工藝到潔凈室的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，每一個環(huán)節(jié)都是半導(dǎo)體推動未來科技發(fā)展的重要基石。博世半導(dǎo)體將不斷挑戰(zhàn)技術(shù)前沿，致力于為未來出行帶來更智能、更高效、更綠色的解決方案。