半導體產品由積體電路(IC,又稱為晶片)、分離元件、光電產品和感測器等組成,其中積體電路是主要部分。 積體電路產業是資訊產業的基礎與核心,是國民經濟現代化、資訊化的先導與支柱產業。
晶片製造流程包括晶片設計、晶圓生產、晶片封裝和測試:
1)晶片設計:晶片設計是業界最頂尖的,包括電路設計、版圖設計和掩模製作。 設計的主要方面是電路設計,需要考慮很多因素,涉及多種知識結構。 佈局設計和光掩模可以藉助電腦程式完成;
2)晶圓生產:包括晶圓生產、光罩光刻、晶圓加工和測試。 其中,光掩模蝕刻製程最為複雜,蝕刻要求越來越高。 高純矽片的純化和切割也依賴於製程技術。 目前晶片的主要成本在於晶圓生產製程;
3)晶片封裝:晶片封裝就是對已經生產出來的IC晶圓進行切割、佈線、焊接、組裝測試等。 處於產業下游,整體工藝和技術不斷發展;
4)晶片測試:是對成品晶片的測試,是品質控制環節。
在半導體積體電路製程中,需要大量的石英產品。 依工作環境溫度的不同,分為高溫製程和低溫製程兩大類。 高溫製程包括擴散、氧化等,低溫製程包括蝕刻、封裝、光子等、雕刻、清洗等。
1)在高溫製程中,石英製品需要在1000度以上的溫度下連續工作數小時,因此石英製品需要耐高溫,熱穩定性好,不易變形; 石英製品的主要成分是二氧化矽,羥基改變了矽的鍵結結構,降低了材料的熱穩定性,導致石英製品的耐溫性能顯著降低。 因此,用於高溫製程的石英製品需要進行脫羥基處理。 另外,由於高溫製程對石英製品的性能要求包括耐腐蝕、透光性佳、雜質含量低等。
2)低溫製程的工作溫度比較低,對石英製品沒有耐高溫要求,對石英材料的羥基含量沒有要求。 在低溫製程中,對石英製品的性能要求主要是耐腐蝕、透光性佳、雜質含量低。
各種高純度石英製品:
光掩模基板
積體電路用石英舟
半導體用透明石英玻璃管
微矽粉