科技论文分享 / 工业应用
半导体器件，例如集成电路（IC）和大规模集成电路（LSI），被广泛应用于各类电子设备中，并通过改进密度、性能及小型化不断发展。半导体制造中的预处理包含多个针对晶圆的加工步骤，这些晶圆是从单晶硅块（锭）上切割而成的。在制造过程中，涂层技术被用于表面处理、功能化以及为后续工艺提供粘合基础。
核心导读
- 精密涂布和分配技术直接影响功能层质量、器件一致性与制造良率。
- 材料、基底、涂布窗口和后处理条件共同决定最终性能。
- 自动化与在线检测是高精度制造从实验室走向量产的重要支撑。
一、引言
图 1 文档配图，已转换为 WebP 格式。
半导体器件，例如集成电路（IC）和大规模集成电路（LSI），被广泛应用于各类电子设备中，并通过改进密度、性能及小型化不断发展。半导体制造中的预处理包含多个针对晶圆的加工步骤，这些晶圆是从单晶硅块（锭）上切割而成的。在制造过程中，涂层技术被用于表面处理、功能化以及为后续工艺提供粘合基础。
二、半导体制造中的粘合剂
半导体晶圆与支撑玻璃板的粘附
在晶圆超薄抛光过程中，晶圆通过UV固化液态胶粘剂与支撑玻璃板粘合。工艺结束后，胶粘剂固化形成的UV树脂层会随玻璃板一同剥离。（除液态胶粘剂外，带状或片状固态胶粘剂也得到使用。）
晶圆粘附/键合需要胶粘剂的均匀涂布。
三、半导体制造中的表面功能化和加工（预处理）
涂层在多种加工场景中发挥重要作用，包括表面处理以及晶圆上的抗蚀剂涂层或成膜工艺，这些工艺为集成电路的形成提供了基础。
1、半导体晶圆加工步骤示例
以下为单晶硅晶圆加工步骤的总结。需注意，此仅为示例，实际步骤可能因制造的芯片类型而异：
- ①晶圆经溶液清洗后进行表面处理（如干燥、抛光）；
- ②晶圆在高温炉中烘烤，并在表面形成二氧化硅（SiO₂）膜；
- ③涂覆光致抗蚀剂（感光溶液）并在SiO₂膜上形成抗蚀剂膜；
- ④将印有布线图案的光掩模对准晶圆并照射远紫外光（FUV）。抗蚀剂膜仅在光照区域发生反应，实现图案转移（曝光）；未被掩模覆盖区域的抗蚀剂通过显影液去除；
- ⑤通过氢氟酸或磷酸等酸液（湿法蚀刻）或离子（干法蚀刻）腐蚀并去除多余薄膜，形成图案；
- ⑥注入磷或硼离子，离子进入未被SiO₂膜覆盖的区域，赋予晶圆半导体特性；
- ⑦晶圆在退火炉中快速加热以激活掺杂剂；
- ⑧用溶液或气体剥离抗蚀剂，并涂覆绝缘膜。
此流程在后处理前重复进行，后处理包括从晶圆切割芯片（划片）、用金线连接金属框架（引线键合）以及树脂密封（模塑封装）。
2、主题：检查和维护加工设备的精确性
图 2 文档配图，已转换为 WebP 格式。
为确保半导体批量生产中的加工精度与质量，必须维持自动加工设备的精度。晶圆的放置或定位导致的任何倾斜或高度不当均会显著影响加工质量。紧凑型共焦位移传感器可内置于晶圆加工设备中，用于监测晶圆的异常高度和倾斜情况，从而提升加工质量。
原文选自：《Coating & Dispensing Technology》
本文根据原始 Word 文档整理为公众号 Markdown 版，图片已统一转换为 WebP，便于发布前继续排版与压缩。