Полупроводниковая продукция состоит из интегральных схем (ИС, также известных как микросхемы), дискретных компонентов, оптоэлектронных изделий и датчиков, основной частью которых являются интегральные схемы. Индустрия интегральных микросхем является основой и ядром информационной индустрии, а также ведущей и опорной отраслью модернизации и информатизации национальной экономики.
Процесс производства чипов включает в себя проектирование чипов, производство пластин, упаковку чипов и тестирование:
1) Проектирование микросхем. Проектирование микросхем является вершиной отрасли, включая проектирование схем, проектирование макетов и производство масок. Основным аспектом проектирования является проектирование схем, которое требует учета многих факторов и включает в себя множество структур знаний. Дизайн макета и фотомакетирование можно выполнить с помощью компьютерных программ;
2) Производство пластин: включая производство пластин, фотолитографию масок, обработку и тестирование пластин. Среди них процесс травления фотомаски является наиболее сложным, и требования к травлению становятся все выше и выше. Очистка и резка кремниевых пластин высокой чистоты также зависит от технологического процесса. В настоящее время основная стоимость чипов приходится на процесс производства пластин;
3) Упаковка чипов. Упаковка чипов — это испытания на резку, проводку, сварку и сборку произведенных пластин ИС. Он находится на нижнем уровне отрасли, и общий процесс и технология постоянно развиваются;
4) Тестирование чипов: это тестирование готовых чипов и звено контроля качества.
В процессе изготовления полупроводниковых интегральных схем необходимо большое количество кварцевых изделий. В зависимости от температуры рабочей среды они делятся на две категории: высокотемпературный процесс и низкотемпературный процесс. Высокотемпературный процесс включает диффузию, окисление и т. д., а низкотемпературный процесс включает травление, упаковку, фотонику и т. д. Гравировку, очистку и т. д.
1) В высокотемпературных процессах кварцевые изделия должны работать непрерывно в течение нескольких часов при температуре выше 1000 градусов, поэтому кварцевые изделия должны быть устойчивы к высоким температурам, иметь хорошую термическую стабильность и не легко деформироваться; Основным компонентом кварцевых изделий является кремнезем, при этом гидроксильная группа изменяет связующую структуру кремния, снижающую термостойкость материала, что приводит к значительному снижению термостойкости кварцевых изделий. Поэтому кварцевые изделия, используемые в высокотемпературных процессах, должны подвергаться обработке дегидроксилированием. Кроме того, требования к характеристикам кварцевых изделий в связи с высокотемпературными процессами включают коррозионную стойкость, хороший коэффициент пропускания света и низкое содержание примесей.
2) Рабочая температура низкотемпературного процесса относительно низкая, к кварцевым изделиям не предъявляются требования по устойчивости к высоким температурам, а также нет требований к содержанию гидроксилов в кварцевых материалах. В низкотемпературных процессах эксплуатационные требования к кварцевым изделиям заключаются в основном в коррозионной стойкости, хорошем пропускании света и низком содержании примесей.
Различные изделия из кварца высокой чистоты:
Подложка для фотомаски
Кварцевая лодка для интегральных схем
Прозрачные трубки из кварцевого стекла для полупроводников.
Микрокремнеземный порошок