硅片制備：高純度晶圓基底制造 硅料提純 工藝：將石英砂（SiO?）通過碳還原法提煉為 99.99% 純度的冶金級硅，再經(jīng)區(qū)熔法或直拉法進一步提純至電子級硅（純度 99.9999% 以上）。 關鍵設備：單晶爐（直拉法如 CZ 爐，生產(chǎn)大尺寸硅片；區(qū)熔法如 FZ 爐，生產(chǎn)高純度硅片）。 硅錠成型與切片 工藝：將硅熔體冷卻結(jié)晶為圓柱形硅錠（直徑常見 12 英寸 / 300mm，用于先進制程），經(jīng)切割、研磨、拋光制成鏡面硅片（晶圓）。 關鍵指標：硅片平整度（誤差 < 1μm）、雜質(zhì)濃度（<101? atoms/cm3）。 二、前端工藝（FEOL）：晶體管與器件結(jié)構構建 1. 氧化與絕緣層制備 工藝：通過熱氧化法（如在 900-1200℃氧氣中加熱）在硅片表面生長二氧化硅（SiO?）絕緣層，或采用原子層沉積（ALD）制備高介電常數(shù)（High-k）材料（如 HfO?）。 作用：隔離晶體管柵極與硅基底，降低漏電流（如 7nm 工藝中 High-k 層厚度僅數(shù)納米）。 2. 光刻：圖案轉(zhuǎn)移的核心工藝 涂膠：在硅片表面旋涂光刻膠（光敏聚合物），厚度約 100-500nm。 曝光：使用光刻機（如 EUV 光刻機）將光掩膜（Mask）上的電路圖案通過紫外光投影到光刻膠上，曝光區(qū)域發(fā)生化學變化。