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IGBT芯片制造  精密艺术的工程奇迹   总结交流 创新务实 引言IGBT(绝缘栅双极晶体管)作为现代电力电子系统的“心脏”,融合了MOSFET的高输入阻抗和双极晶体管的低导通压降优势,成为电动汽车、高铁、光伏逆变器等高端装备的核心器件。其制造过程堪称半导体工业的巅峰工艺,今天我们一同揭开它的神秘面纱。 芯片制造:纳米级的精雕细琢1.晶圆制备——一切的基础以超高纯度单晶硅为起点,通过晶体生长、切割、抛光形成晶圆。主流采用8英寸晶圆,12英寸产线正逐步普及,更大尺寸意味着更高良品率和更低成本。硅片表面需达到原子级平整度,任何微小瑕疵都可能导致器件失效。2. 光刻与刻蚀——电路图案的“微雕”光刻:紫外光透过掩膜版将电路图案投射到涂有光刻胶的晶圆上,精度达纳米级。 刻蚀:干法刻蚀(等离子体)或湿法刻蚀(化学溶液)去除未被光刻胶保护的区域,将设计图形转移到硅片上。3. 掺杂与结构成型——赋予电特性离子注入:将硼、磷等杂质离子高速轰入特定区域,形成P型/N型半导体结构,构建IGBT的PNPN四层基础。 退火修复:高温退火修复晶格损伤并激活掺杂原子,常用快速热退火(RTP)技术,温度超1000℃但时间仅毫秒级。4. 金属化与互联——电流的“高速公路”通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)在晶圆表面沉积铝、铜等金属层,经光刻刻蚀形成电极和互连线。金属层厚度仅微米级,却需承载千安级电流。 -END-#科技 #知识分享 #科普
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