半导体全制程介绍
半导体的生产工艺流程
半导体的生产工艺流程1.晶圆制备:晶圆制备是半导体生产的第一步,通常从硅片开始。
首先,取一块纯度高达99.9999%的单晶硅,然后经过脱氧、精炼、单晶生长和棒状晶圆切割等步骤,制备出硅片。
这些步骤的目的是获得高纯度、无杂质的单晶硅片。
2.晶圆加工:晶圆加工是将硅片加工成具有特定电子器件的过程。
首先,通过化学机械抛光(CMP)去除硅片上的表面缺陷。
然后,利用光刻技术将特定图案投射到硅片上,并使用光刻胶保护未被刻蚀的区域。
接下来,使用等离子刻蚀技术去除未被保护的硅片区域。
这些步骤的目的是在硅片上形成特定的电子器件结构。
3.器件制造:器件制造是将晶圆上的电子器件形成完整的制造流程。
首先,通过高温扩散或离子注入方法向硅片中掺杂特定的杂质,以形成PN结。
然后,使用化学气相沉积技术在硅片表面沉积氧化层,形成绝缘层。
接下来,使用物理气相沉积技术沉积金属薄膜,形成电压、电流等电子元件。
这些步骤的目的是在硅片上形成具有特定功能的电子器件。
4.封装测试:封装测试是将器件封装成实际可使用的电子产品。
首先,将器件倒装到封装盒中,并连接到封装基板上。
然后,通过线缆或焊接技术将封装基板连接到主板或其他电路板上。
接下来,进行电极焊接、塑料封装封装,形成具有特定外形尺寸和保护功能的半导体芯片。
最后,对封装好的半导体芯片进行功能性测试和质量检查,以确保其性能和可靠性。
总结起来,半导体的生产工艺流程包括晶圆制备、晶圆加工、器件制造和封装测试几个主要步骤。
这些步骤的有机组合使得我们能够生产出高性能、高效能的半导体器件,广泛应用于电子产品和信息技术领域。
半导体制造工艺流程大全
半导体制造工艺流程大全首先是晶圆切割。
晶圆是通过单晶片生长得到的,为了制造半导体器件,需要将晶圆划分成小块。
切割过程通常使用钻孔或锯片进行,切割后需要将晶圆边缘进行光刻处理。
接下来是晶圆清洗。
切割后的晶圆上会附着一些杂质和残留物,需要通过化学溶液进行清洗,以确保表面的纯净度。
然后是研磨抛光。
为了使晶圆表面更加平整和光滑,需要进行研磨和抛光处理。
通过旋转研磨盘和特殊磨料进行处理,可以去除晶圆表面的不平整和杂质。
接下来是掩膜光刻。
在晶圆上制作电路图案,需要使用掩膜光刻技术。
将铬掩膜覆盖在晶圆表面,通过紫外光和化学反应来形成图案。
掩膜光刻是制造半导体器件中最为关键的步骤之一然后是化学气相沉积。
掩膜光刻后需要进行一层绝缘层的沉积,以保护电路。
接下来是扩散。
为了控制晶体电阻,需要在晶圆表面扩散一层掺杂物。
将晶圆放入炉内,在高温下进行热扩散,使掺杂物渗入到晶圆表面。
然后是离子注入。
离子注入是制造器件的关键步骤之一,通过注入高能粒子改变晶圆表面的材料特性。
注入的离子种类和剂量会对晶圆的电学性质产生重要影响。
接下来是金属薄膜制备。
为了制造金属电极和连线,需要在晶圆表面蒸镀一层金属薄膜。
这层金属薄膜主要用于电子连接和传导。
最后是封装测试。
将制造好的晶圆进行封装,以保护器件免受环境和机械损坏。
通过测试和筛选,可以保证器件的质量和性能。
总结以上所述,半导体制造工艺流程包括晶圆切割、晶圆清洗、研磨抛光、掩膜光刻、化学气相沉积、扩散、离子注入、金属薄膜制备等多个关键步骤。
这些步骤不仅要求高度精确和耐心,而且需要高科技设备和专业技能的支持。
半导体制造工艺的不断改进和创新将推动半导体技术的进一步发展和应用。
半导体制造流程及生产工艺流程
半导体制造流程及生产工艺流程半导体是一种电子材料,具有可变电阻和电子传导性的特性,是现代电子器件的基础。
半导体的制造流程分为两个主要阶段:前端工艺(制造芯片)和后端工艺(封装)。
前端工艺负责在硅片上制造原始的电子元件,而后端工艺则将芯片封装为最终的电子器件。
下面是半导体制造流程及封装的主要工艺流程:前端工艺(制造芯片):1.晶片设计:半导体芯片的设计人员根据特定应用的需求,在计算机辅助设计(CAD)软件中进行晶片设计,包括电路结构、布局和路线规划。
2.掩膜制作:根据芯片设计,使用光刻技术将电路结构图转化为光刻掩膜。
掩膜通过特殊化学处理制作成玻璃或石英板。
3.芯片切割:将晶圆切割成单个的芯片,通常使用钻孔机或锯片切割。
4.清洗和化学机械抛光(CMP):芯片表面进行化学清洗,以去除表面杂质和污染物。
然后使用CMP技术平整芯片表面,以消除切割痕迹。
5.纳米技术:在芯片表面制造纳米结构,如纳米线或纳米点。
6.沉积:通过化学气相沉积或物理气相沉积,将不同材料层沉积在芯片表面,如金属、绝缘体或半导体层。
7.重复沉积和刻蚀:通过多次沉积和刻蚀的循环,制造多层电路元件。
8.清洗和干燥:在制造过程的各个阶段,对芯片进行清洗和干燥处理,以去除残留的化学物质。
9.磊晶:通过化学气相沉积,制造晶圆上的单晶层,通常为外延层。
10.接触制作:通过光刻和金属沉积技术,在芯片表面创建电阻或连接电路。
11.温度处理:在高温下对芯片进行退火和焙烧,以改善电子器件的性能。
12.筛选和测试:对芯片进行电学和物理测试,以确认是否符合规格。
后端工艺(封装):1.芯片粘接:将芯片粘接在支架上,通常使用导电粘合剂。
2.导线焊接:使用焊锡或焊金线将芯片上的引脚和触点连接到封装支架上的焊盘。
3.封装材料:将芯片用封装材料进行保护和隔离。
常见的封装材料有塑料、陶瓷和金属。
4.引脚连接:在封装中添加引脚,以便在电子设备中连接芯片。
5.印刷和测量:在封装上印刷标识和芯片参数,然后测量并确认封装后的器件性能。
揭秘半导体制造全流程
揭秘半导体制造全流程每个半导体产品的制造都需要数百个工艺,整个制造过程大体可分为八个步骤:晶圆加工-氧化-光刻-刻蚀-薄膜沉积-互连-测试-封装。
第一步晶圆加工所有半导体工艺都始于一粒沙子!因为沙子所含的硅是生产晶圆所需要的原材料。
晶圆是将硅(Si)或砷化镓(GaAs)制成的单晶柱体切割形成的圆薄片。
要提取高纯度的硅材料需要用到硅砂,一种二氧化硅含量高达5N(99.999%)的特殊材料,也是制作晶圆的主要原材料。
晶圆加工就是制作获取上述晶圆的过程。
1.铸锭首先需将沙子与碳加热,发生还原反应,得到一氧化碳和硅,并不断重复该过程直至获得超高纯度的电子级硅(EG-Si)。
高纯硅熔化成液体,利用提拉发再凝固成单晶固体形式,称为“锭”,这就是半导体制造的第一步。
需要注意的是:单晶硅锭(硅柱)的制作精度要求很高,其圆整度误差要控制在纳米级。
2.锭切割前一个步骤完成后,需要用金刚石锯切掉铸锭的两端,再将其切割成一定厚度的薄片。
锭薄片直径决定了晶圆的尺寸,更大更薄的晶圆能被分割成更多的可用单元,有助于降低生产成本。
切割硅锭后需在薄片上加入“平坦区”或“凹痕”标记,方便在后续步骤中以其为标准设置加工方向。
3.晶圆表面抛光通过上述切割过程获得的薄片被称为“裸片”,即未经加工的“原料晶圆”。
裸片的表面凹凸不平,无法直接在上面印制电路图形。
因此,需要先通过研磨和化学刻蚀工艺去除表面瑕疵,然后通过抛光形成光洁的表面,再通过清洗去除残留污染物,即可获得表面整洁的成品晶圆。
第二步氧化氧化过程的作用是在晶圆表面形成保护膜。
它可以保护晶圆不受化学杂质影响、避免漏电流进入电路、预防离子植入过程中的扩散以及防止晶圆在刻蚀时滑脱。
氧化过程的第一步是去除杂质和污染物(有机物、金属等杂质及蒸发残留的水分),清洁完成后就可以将晶圆置于800至1200摄氏度的高温环境下,通过氧气或蒸气在晶圆表面的流动形成二氧化硅(即“氧化物”)层。
氧气扩散通过氧化层与硅反应形成不同厚度的氧化层,可以在氧化完成后测量它的厚度。
半导体制程技术简介
• 然后再进行烘烤,使没有被洗掉的光阻变得比较坚硬 而不至于在下一步蚀刻的时候被破坏掉。
2.4 酸蚀刻
• Acid Etch
– 将没有被光阻覆盖的薄膜腐蚀掉,是酸蚀刻的 主要任务。
– 蚀刻完毕之后,再将光阻洗去。
• 酸蚀刻要使用到多种酸剂,例如:腐蚀 SiO2需要用氢氟酸(剧毒无比的东东);去除 光阻需要用到硫酸。
• 铜制程沉积
– Copper Deposition
• 化学气相沉积
– Chemical Vapor Deposition
• Metal Deposition
– 一般来说,采用Physical Vapor Deposition (PVD;物理气相沉积)的方法制作金属薄膜。
– 这里面的金属薄膜包括:Aluminum(铝), Gold (金) and Tungsten(钨)。
2.5 清洗甩干
• Spin Rinse Dry
– 晶园本质上是一种类似于玻璃的东西,很脆、 易碎。任何碰撞都将导致晶园碎裂,所以在半 导体厂使用真空吸盘来抓取晶园。
– 但是即便如此,在防止了晶园碎裂导致的细小 颗粒之后。仍然必须对晶园做经常性的清洗, 以防止细小颗粒残留在晶园的表面上。
• 几乎在每一步的操 作后,都需要对晶 园进行清洗。
– 采用铜导线的困难:
• 当铜和硅接触的时候,会在硅中发生非常快速的扩 散。
• 这种扩散还将改变制作在硅上面半导体三极管的电 学特性,导致三极管失效。
– IBM最终克服了这些困难(Damascene):
• 采用先做绝缘层,再做铜导线层的方法解决扩散问 题。
• 在制作铜导线层的时候,IBM采用一种铜的多晶体, 进一步限制铜在硅中的扩散。
半导体制造工艺流程简介
半导体制造工艺流程简介导言:一、晶圆加工晶圆加工是制造集成电路的第一步。
它包括以下过程:1.晶圆生长:通过化学气相沉积或金属有机化学气相沉积等方法,在硅片基底上生长单晶硅。
这个过程需要非常高的温度和压力。
2.剥离:将生长的单晶硅从基底上剥离下来,并校正其表面的缺陷。
3.磨削和抛光:使用机械研磨和化学力学抛光等方法,使晶圆的表面非常光滑。
二、晶圆清洗晶圆清洗是为了去除晶圆表面的杂质和污染物,以保证后续工艺的顺利进行。
清洗过程包括以下步骤:1.热酸洗:利用强酸(如硝酸和氢氟酸)将晶圆浸泡,以去除表面的金属杂质。
2.高温氧化:在高温下将晶圆暴露在氧气中,通过热氧化去除有机杂质和表面缺陷。
3.金属清洗:使用氢氟酸和硝酸等强酸,去除金属杂质和有机污染物。
4.DI水清洗:用去离子水清洗晶圆,以去除化学清洗剂的残留。
三、晶圆制备晶圆制备是将晶圆上的材料和元件结构形成的过程。
它包括以下过程:1.掩膜制作:将光敏材料涂覆在晶圆表面,通过光刻技术进行曝光和显影,形成图案化的光刻胶掩膜。
2.沉积:通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法,在晶圆上沉积材料层,如金属、氧化物、硅等。
3.腐蚀:采用湿法或干法腐蚀等技术,去除晶圆上不需要的材料,形成所需的结构。
4.清洗:再次进行一系列清洗步骤,以去除腐蚀产物和掩膜残留物,保证材料层的质量。
四、材料获取材料获取是指在晶圆上制造晶体管、电阻器、电容器等器件结构的过程。
它包括以下步骤:1.掺杂:通过离子注入或扩散等方法,在晶圆上引入有选择性的杂质,以改变材料的导电性或断电性能。
2.退火:通过高温热处理,消除杂质引入过程中的晶格缺陷,并使掺杂的材料达到稳定状态。
3.金属-绝缘体-金属(MIM)沉积:在晶圆上沉积金属、绝缘体和金属三层结构,用于制造电容器。
4.金属-绝缘体(MIS)沉积:在晶圆上沉积金属和绝缘体两层结构,用于制造晶体管的栅极。
五、封装和测试封装是将晶圆上制造的芯片放在封装底座上,并封装成可插入其他设备的集成电路。
半导体制作工艺流程
半导体制作工艺流程第一步:芯片设计芯片设计是半导体制作的第一步,主要由工程师根据需求设计出电路的布局和结构,并进行功能电路的分析和模拟。
第二步:晶圆制备晶圆制备是指通过将高纯度的单晶硅材料经过晶体生长,然后切割成一片薄的圆盘状。
晶圆的制备过程包括硅材料的提纯、晶体生长技术、硅晶圆的切割和去除杂质等步骤。
第三步:化学气相沉积(CVD)化学气相沉积是一种将气体中的化学物质在热腔中化学反应生成固态材料的过程。
CVD可以用来在晶圆表面沉积薄膜,例如用于电子器件的绝缘层、金属线等。
第四步:物理气相沉积(PVD)物理气相沉积是指将固态材料通过蒸发或溅射技术直接沉积在晶圆表面上。
PVD可以用来制备金属层、合金层、氧化层等。
第五步:光刻光刻是一种将芯片设计图案转移到晶圆上的技术。
首先,在晶圆上涂覆一层光刻胶,然后使用光刻机将设计图案通过光刻胶曝光到晶圆上。
曝光后,通过显影将未曝光的区域去除,形成所需电路的图案。
第六步:蚀刻蚀刻是一种将晶圆上的特定区域物质溶解或者刻蚀掉的过程。
蚀刻可以通过湿蚀刻或干蚀刻的方式进行。
湿蚀刻使用化学试剂将晶圆表面的材料溶解,而干蚀刻则通过物理或化学反应将晶圆表面的材料移除。
第七步:离子注入离子注入是指将离子束注入到晶圆中,并通过控制注入的能量和剂量来改变晶圆表面或内部的材料性质。
离子注入可以用来增强或改变半导体材料的导电性能。
第八步:金属化金属化是指对晶圆进行金属薄膜的沉积、电镀和制作金属导线等工艺。
通过金属化,可以连接晶圆上不同区域的电路,形成完整的电子器件结构。
第九步:封装封装是将芯片组装到封装盒中,保护芯片并提供连接器和引脚等功能。
封装工艺包括晶圆切割、引脚焊接、封装胶固化等步骤,在这一步骤完成后,半导体芯片即可用于实际应用。
总结:半导体制作工艺流程是一个非常复杂和精密的过程,涉及到多种工艺技术和设备。
只有经过严格的流程控制和质量检测,才能确保芯片的质量和性能。
随着半导体技术的不断发展,工艺流程也在不断演变,为芯片的性能和制造成本提供更好的平衡。
半导体制造详细流程介绍
半导体制造详细流程介绍半导体制造是现代电子产业中至关重要的一环,它涉及到了许多复杂而精细的工艺和流程。
本文将详细介绍半导体制造的整个流程。
半导体制造的流程可以分为六个主要步骤:晶圆生长、晶圆切割、晶圆清洗、光刻、离子注入和封装测试。
第一步是晶圆生长。
在这个过程中,纯度极高的硅材料通过化学气相沉积或单晶生长技术被制成硅单晶。
晶圆生长的质量对后续制造工艺至关重要。
第二步是晶圆切割。
在这个步骤中,硅单晶被切割成非常薄的圆片,即晶圆。
晶圆的厚度通常为几毫米到几十微米,这要求切割工艺非常精确。
第三步是晶圆清洗。
在这个过程中,晶圆被放入酸碱溶液中进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
这是为了确保晶圆表面的纯净度,以便后续工艺的顺利进行。
第四步是光刻。
在这个步骤中,光刻胶被涂覆在晶圆表面,然后通过光刻机将光刻胶上的芯片图案转移到晶圆上。
这个过程需要使用紫外线或电子束照射,并使用掩膜来控制芯片图案的形成。
第五步是离子注入。
在这个过程中,离子注入机器将所需的杂质注入晶圆中,以改变晶圆的电学性质。
这个步骤非常关键,因为它决定了晶圆上芯片的导电性能。
最后一步是封装测试。
在这个步骤中,晶圆上的芯片被切割成单个芯片,并封装到芯片包装中。
然后,芯片将被连接到电路板上,并进行各种测试,以确保其正常工作。
整个半导体制造过程需要非常严格的控制和监测,以确保每个步骤都能达到所需的质量标准。
同时,制造过程中的设备和环境条件也需要精确控制,以避免对晶圆的污染或损坏。
除了上述主要步骤外,半导体制造还涉及到许多其他辅助工艺和步骤,如薄膜沉积、化学机械研磨、电镀和退火等。
这些步骤都是为了改善芯片的性能和可靠性。
总结起来,半导体制造是一个高度复杂和精细的过程,涉及到多个步骤和工艺。
每个步骤都需要严格的控制和监测,以确保最终芯片的质量和性能。
随着科技的不断进步,半导体制造也在不断演进和改进,以满足电子产品对于更高性能和更小尺寸的需求。
半导体芯片生产工艺流程
半导体芯片生产工艺流程一、概述半导体芯片是现代电子产品的核心组成部分,其生产工艺涉及多个环节,包括晶圆制备、光刻、腐蚀、离子注入等。
本文将详细介绍半导体芯片生产的整个流程。
二、晶圆制备1. 硅片选取:选择高质量的单晶硅片,进行清洗和检测。
2. 切割:将硅片切割成约0.75毫米厚度的圆盘形状。
3. 研磨和抛光:对硅片进行机械研磨和化学抛光处理,使其表面光滑均匀。
4. 清洗:使用纯水和化学溶液对硅片进行清洗。
5. 氧化:在高温下将硅片表面氧化形成一层二氧化硅薄膜,用于保护芯片和制作电容器等元件。
三、光刻1. 光阻涂覆:在硅片表面涂覆一层光阻物质,用于保护芯片并固定图案。
2. 掩模制作:将芯片需要制作的图案打印到透明玻璃上,并使用光刻机将图案转移到光阻层上。
3. 显影:使用化学溶液将未固定的光阻物质去除,形成芯片需要的图案。
四、腐蚀1. 金属沉积:在芯片表面沉积一层金属,如铝、铜等。
2. 掩模制作:使用光刻机制作金属需要的图案。
3. 腐蚀:使用化学溶液将未被保护的金属部分腐蚀掉,形成需要的电路结构。
五、离子注入1. 掩模制作:使用光刻机制作需要进行离子注入的区域。
2. 离子注入:在芯片表面进行离子注入,改变硅片内部材料的电子结构,从而形成PN结和MOS管等元件。
六、热处理1. 氧化:在高温下对芯片进行氧化处理,使其表面形成一层厚度均匀的二氧化硅保护层。
2. 烘烤:对芯片进行高温烘烤处理,促进材料结构稳定和元件性能提升。
七、封装测试1. 封装:将芯片封装到塑料或金属外壳中,保护芯片并连接外部电路。
2. 测试:对芯片进行电学测试,检测其性能和可靠性。
八、结语半导体芯片生产是一项复杂而精密的工艺,涉及多个环节和技术。
通过以上介绍,我们可以更加深入地了解半导体芯片的生产流程和关键技术。
半导体制程简介
半导体制程简介半导体制程是一种用于制造半导体器件的工艺过程,是现代电子工业不可或缺的关键部分。
半导体制程可以将硅等材料转化为半导体晶片,进而制造出各种集成电路、微处理器、存储芯片和其他电子器件。
在半导体制程中,首先需要选择合适的半导体材料,最常用的是硅。
硅具有优异的半导体特性和良好的物理特性,成为了制造半导体器件的首选材料。
其他半导体材料如化合物半导体和有机半导体也应用于特定的器件。
接下来是晶片的制备过程,主要包括晶体生长、切割和抛光。
晶体生长是通过高温熔炼和快速冷却,使单晶硅生长为大块晶体。
然后,晶体经过切割成薄片,再通过抛光和平整的过程使其表面光洁平整。
接着是半导体器件的制备过程。
这包括了沉积层、光刻、蚀刻、离子注入和金属化等步骤。
沉积层是通过物理气相沉积(PECVD)或热熔腐蚀(CVD)将薄膜材料沉积在晶片上。
光刻是将光敏胶覆盖在晶片上,然后用紫外线照射到其中的图案模板上,最后通过蚀刻去除未被曝光的区域。
离子注入是将离子通过加速器注入晶片中,改变材料的导电性和电阻率。
金属化是在晶片上涂覆金属,形成电线和电极,用于电子器件的连接。
最后是芯片封装和测试。
封装是将半导体器件连接到外部引脚和包装中,以保护器件并提供适当的电连接。
测试是对芯片进行电性能和可靠性的检查,以确保其正常工作并符合规格要求。
半导体制程是一项复杂而精细的工艺过程,需要严格的控制和高度的精确度。
不断的技术创新和工艺改进使得半导体器件的制造变得越来越高效和可靠。
半导体制程的进步不仅推动了电子技术的发展,还广泛应用于通信、计算机、汽车、医疗和工业等各个领域,为现代社会的科技进步和生活便利做出了巨大贡献。
在半导体制程中,制造芯片的关键技术之一是微影技术。
微影技术是一种将光刻或电子束曝光技术应用于半导体制程中的方法,用于将非常小的结构图案精确地转移到半导体表面,从而实现微小而密集的电子元件。
微影技术的进步极大地促进了半导体技术的发展,使得芯片的功能更加强大、体积更小。
半导体制程及原理介绍
半导体制程及原理介绍半导体是一种介于导体和绝缘体之间的材料,具有优良的电气特性。
在现代电子技术中,半导体材料被广泛应用于电子器件和集成电路中。
半导体器件的制造过程被称为半导体制程,本文将介绍半导体制程的工艺流程,以及制作半导体器件时涉及到的原理和技术。
半导体工艺流程半导体制程包含多个工序,一般分为六个步骤:1.前工艺:前工艺包含晶圆清洗、分切、抛光和衬底烘烤。
在这一阶段,旨在确保晶圆表面光滑无瑕疵,为后续的工艺提供良好的基础。
2.沉积工艺:沉积工艺主要包括化学气相沉积和物理气相沉积。
这个步骤的主要目的是对晶圆表面进行原子层沉积,形成薄膜,如硅酸盐。
3.光刻工艺:光刻工艺是在晶圆上印刷图案的过程,主要利用紫外光照射。
这个步骤的目的是在晶圆表面添加一层遮光剂,以保护晶圆的某些区域,防止化学腐蚀。
4.蚀刻工艺:蚀刻工艺是“刻蚀”晶圆表面的化学过程,一般利用氢氟酸蚀刻掉不需要的部分。
这个步骤的目的是通过蚀刻去除遮光剂之外的区域,形成所需的结构。
5.离子注入:离子注入工艺是向晶圆表面注入离子,以改变其电学性质。
这个步骤的目的是在特定区域(如接线)注入特定的材料,从而改变半导体的导电性能。
6.后工艺:后工艺包括切割晶圆、清洗、烧结蓝宝石和金属连接。
这个步骤的目的是完成器件的制造过程,并确保器件能够正常工作。
半导体器件的制作原理半导体制程中的制作原理是在半导体材料内部控制杂质浓度,从而控制其导电性能,从而制造高性能的半导体器件。
半导体材料通常分为p型半导体和n型半导体。
p型半导体中掺杂的杂质主要是硼、铝和镓,n型半导体中掺杂的杂质主要是砷、锑和磷。
在p型半导体和n型半导体中,杂质浓度的差异导致了不同的载流子浓度和导电性能。
当p型半导体和n型半导体结合时,形成了PN结构。
在PN结构中存在一个空间电荷区,该区域是导体和绝缘体之间的过渡区域,称为“耗尽层”。
PN结构中的电子可以从n型半导体流向p型半导体,形成电流。
半导体制程简介
半导体制程简介半导体制程是指制造半导体器件所需的一系列工艺步骤和设备。
它是将材料转换为具有特定功能的半导体器件的过程,多数情况下是芯片制造的关键部分。
半导体制程通常分为六个主要步骤:前道工艺、IC 设计、曝光与衬底处理、薄膜沉积、刻蚀与清洗、以及后道工艺。
前道工艺是半导体制程的起始阶段。
在这个阶段,制造商会选择适合的衬底材料(通常是硅),并使用一系列的物理和化学方法准备它,以便于后续的加工。
IC 设计是将半导体器件的功能、结构和电路设计成电子文件的过程。
这些文件将被用于后续的曝光与衬底处理。
曝光与衬底处理是半导体制程的关键步骤之一。
在这个步骤中,使用光刻机将设计好的电子文件投射到光敏材料上,形成模式。
然后,通过化学方法去除暴露的材料,从而得到衬底上的所需结构。
这些步骤会多次重复,以逐渐形成多层结构。
在薄膜沉积阶段,使用化学蒸气沉积(CVD)或物理蒸镀(PVD)等方法将薄膜材料沉积到衬底上。
这些膜层将用于实现器件的不同功能,如导电层、绝缘层和隔离层等。
刻蚀与清洗是将多余的材料从衬底上去除的过程。
使用化学或物理方法,将不需要的材料刻蚀掉,并进行清洗和检查,确保器件的质量和一致性。
后道工艺是半导体制程的最后阶段。
在这个阶段中,制造商会进行结构和线路的连接,以及器件的测试和封装等。
这些步骤将半导体器件转换为实际可用的芯片。
半导体制程是一个复杂而精细的过程。
通过精确的控制和不断的优化,制造商可以获得高质量、高性能的半导体器件。
这些器件在现代技术中发挥着重要的作用,包括计算机、通信设备、消费电子产品等。
因此,半导体制程在推动科技进步和社会发展中扮演着重要的角色。
半导体制程在现代科技领域扮演着极为重要的角色。
随着信息技术的发展和人们对高性能电子设备的需求不断增长,半导体制程成为了现代社会的基石之一。
在这方面,特别值得一提的是摩尔定律。
摩尔定律是一种经验规律,它指出在相同面积上可以容纳的晶体管数量每隔大约18-24个月将翻一番,同时造价也会下降50%。
半导体制造主要流程
半导体制造主要流程
半导体制造是现代电子工业的重要组成部分,它涉及到从原材料到成品的多个环节和复杂的工艺流程。
下面我们将介绍半导体制造的主要流程。
1. 原材料准备。
半导体的制造过程通常以硅为主要原材料。
硅是地壳中丰富的资源,通过提炼和精炼,可以得到高纯度的硅片。
此外,还需要其他材料如磷、硼等作为杂质掺杂剂。
2. 单晶生长。
通过化学气相沉积(CVD)或者其他方法,将高纯度的硅材料生长成单晶圆片。
这个过程需要高温高压环境,确保单晶的结构和纯度。
3. 晶圆加工。
将单晶硅圆片进行多道工艺加工,包括切割、抛光、清洗等步
骤,最终得到薄而均匀的晶圆。
4. 掺杂。
通过掺入磷、硼等杂质,改变硅的导电性质,形成N型和P型
半导体材料。
5. 晶体管制造。
在晶圆上制造晶体管,包括光刻、蚀刻、沉积等工艺,将导电
性区域和绝缘区域精确地形成。
6. 封装测试。
将晶体管封装到芯片内,进行测试和封装成最终的半导体器件。
以上就是半导体制造的主要流程,这是一个高度精密和复杂的
过程,需要先进的设备和技术,同时也需要严格的质量控制和环境
管理。
半导体制造的发展推动了现代电子科技的进步,也为人类社
会的发展带来了巨大的便利和进步。
半导体制造工艺流程
半导体制造工艺流程1、晶片生长:通过化学气相沉积或者其他方法,在硅片上生长晶体层。
2、切片:将晶片切割成适当尺寸的小片。
3、清洗:对切割好的硅片进行清洗,去除表面的杂质和污渍。
4、扩散:在硅片表面扩散掺杂剂,形成P-N结。
5、光刻:使用光刻胶覆盖在硅片表面,然后通过光刻机进行曝光和显影,形成芯片图案。
6、腐蚀:利用化学腐蚀或者等离子腐蚀技术,去除不需要的硅片部分。
7、离子注入:将掺杂剂通过离子注入技术,导入芯片内部,形成电子器件。
8、金属化:在芯片表面镀上金属膜,用于导电或者连接。
9、封装:将芯片封装在塑料封装中,以保护芯片不受外界环境影响。
以上是一般的半导体制造工艺流程,实际操作中还会有更多的细节和环节需要考虑。
半导体制造工艺流程的精密和复杂性要求操作人员具备高超的技术和严谨的态度,以确保产品的质量和稳定性。
半导体制造工艺流程是一项非常复杂的过程,需要经过多个严格的步骤和专业设备的加工。
在半导体工艺流程中,硅片的处理和加工是至关重要的环节。
一般来说,半导体制造工艺流程包括晶片生长、切片、清洗、扩散、光刻、腐蚀、离子注入、金属化和封装等环节。
晶片的生长是半导体制造的第一步。
常用的方法包括化学气相沉积(CVD)和分子束外延生长(MBE)。
CVD是将各种气态化合物通过化学反应在基板表面沉积形成晶体层。
而MBE则通过熔融金属制备的原子蒸气束外延到基板表面形成晶体。
不同的生长方法具有不同的特点和适用范围,根据具体的工艺需求来选择适当的生长方法。
切片是将生长好的晶片切割成适当尺寸的小片。
切割时需要保证切片的平整度和表面质量,以确保后续加工步骤的精度。
切片工艺要求切削设备的控制精度和稳定性都非常高。
清洗是将切割好的硅片进行清洗,去除表面的杂质和污渍。
清洗是非常重要的步骤,因为杂质和污渍的存在会对后续的加工造成干扰,影响产品的质量。
扩散是将掺杂剂通过高温加热的方法扩散到硅片表面,形成P-N结。
这一步骤对产品的性能起着决定性的影响,需要严格控制加热温度和时间,以确保掺杂物均匀扩散到硅片内部。
半导体生产流程
半导体生产流程半导体是一种能够在一定条件下导电或者绝缘的材料,它在现代电子工业中扮演着非常重要的角色。
半导体的生产流程经过多道工序,需要高度的精密和技术。
下面,我们将详细介绍半导体的生产流程。
第一步,原料准备。
半导体的主要原料是硅,而硅又需要经过提纯处理,以保证半导体的质量。
在这一步,硅原料会经过多道净化工序,包括溶解、结晶、凝固等过程,最终得到高纯度的硅单晶。
第二步,晶圆生产。
经过原料准备的硅单晶会被切割成薄片,形成所谓的晶圆。
晶圆的表面需要进行化学处理和机械抛光,以确保表面的平整和纯净度。
第三步,光刻。
光刻是半导体生产中的关键工序,它使用光刻胶和掩膜来定义芯片上的图形。
通过光刻,可以在晶圆表面形成微小的电路图案。
第四步,离子注入。
在离子注入工序中,半导体晶圆会被注入掺杂物质,以改变其电学特性。
这一步骤能够在晶体内部形成p型和n型半导体区域,从而形成晶体管和二极管等元件。
第五步,薄膜沉积。
在薄膜沉积工序中,半导体晶圆会被涂覆上一层薄膜,通常是氧化层或者氮化层。
这些薄膜可以用来隔离不同的电路元件,或者作为绝缘层。
第六步,金属化。
在金属化工序中,半导体晶圆的表面会被涂覆上金属层,通常是铝或者铜。
这些金属层可以用来连接不同的电路元件,形成完整的电路结构。
第七步,封装测试。
最后,半导体芯片会被封装在塑料或者陶瓷封装体中,以保护其免受外部环境的影响。
之后,芯片会被进行测试,以确保其性能和质量符合标准要求。
总的来说,半导体的生产流程经过多道工序,需要高度的精密和技术。
每一个工序都对半导体的质量和性能有着重要的影响,因此在生产过程中需要严格控制每一个环节,以确保最终产品的质量和可靠性。
半导体六大制造工艺流程
半导体六大制造工艺流程
半导体制造通常涉及六大制造工艺流程,它们是晶体生长、晶
圆加工、器件加工、器件封装、测试和最终组装。
让我逐一详细解
释这些工艺流程。
首先是晶体生长。
在这一阶段,晶体生长炉中的硅原料被加热
至高温,然后通过化学反应使其结晶成为硅单晶棒。
这些单晶棒随
后被切割成薄片,即晶圆。
接下来是晶圆加工。
在这个阶段,晶圆表面被涂覆上光敏树脂,并通过光刻技术进行图案转移,然后进行腐蚀、沉积和离子注入等
步骤,以形成电路图案和器件结构。
第三个阶段是器件加工。
在这个阶段,晶圆上的器件结构被形成,包括晶体管、二极管和其他电子元件。
这一过程通常包括清洗、光刻、腐蚀、沉积和离子注入等步骤。
接下来是器件封装。
在这一阶段,芯片被封装在塑料或陶瓷封
装中,并连接到外部引脚。
这一过程旨在保护芯片并为其提供连接
到电路板的手段。
第五个阶段是测试。
在这一阶段,封装的芯片将被测试以确保
其功能正常。
这可能涉及电学测试、可靠性测试和其他类型的测试。
最后一个阶段是最终组装。
在这一阶段,封装的芯片被安装到
电路板上,并连接到其他组件,如电源、散热器等。
这一阶段也包
括整个产品的最终组装和包装。
总的来说,半导体制造的六大工艺流程涵盖了从原材料到最终
产品的整个生产过程,每个阶段都至关重要,对最终产品的质量和
性能都有着重要的影响。
半导体生产全工艺流程
半导体生产全工艺流程半导体生产啊,就像是一场精心策划的魔法之旅。
一、晶圆制造。
晶圆可是半导体的基础。
这就像是盖房子得先有块好地一样。
要制造晶圆,首先得有原材料,通常是硅。
硅可是半导体界的大明星,它经过一系列超级复杂的提纯过程,变得超级纯净。
然后把这个纯净的硅拉成单晶硅棒,这一步就像是把面团搓成一根长长的面条,不过这个面条可是超级高科技的。
接着把这个单晶硅棒切成一片片薄薄的晶圆,薄到你都不敢相信,就像一片片超级薄的饼干。
这些晶圆表面还得进行抛光处理,让它光滑得像溜冰场一样,这样后续的加工才能顺利进行。
二、光刻。
光刻这一步就像是在晶圆上画画。
想象一下,你拿着一支超级精细的笔,在晶圆这个小小的画布上画各种复杂的图案。
实际上呢,是用光刻胶和光刻机来完成的。
光刻胶就像是画布上的特殊颜料,光刻机则是那支超级精细的笔。
光刻机把设计好的电路图案投射到涂了光刻胶的晶圆上,那些被光照到的光刻胶会发生变化,这样就形成了我们想要的电路图案的轮廓。
这个过程的精度要求极高,就像在一根头发丝上雕刻一样,稍微出点差错,整个半导体就可能废掉啦。
三、蚀刻。
蚀刻就像是把光刻出来的图案进一步雕刻清楚。
用化学或者物理的方法,把不需要的部分去掉,只留下我们光刻出来的电路图案。
这就像是一个超级精细的雕刻师,用他的小工具一点一点地把多余的部分剔除,只留下那些完美的线条和形状。
这个过程可不能太鲁莽,得小心翼翼的,不然就会把我们辛辛苦苦光刻出来的图案给破坏掉了。
四、掺杂。
掺杂这一步很神奇呢。
就是往晶圆里加入一些特殊的杂质,像硼或者磷之类的。
这就像是给晶圆注入一些特殊的魔法元素,让它具备我们想要的电学特性。
比如说加入硼会让晶圆的电学性质朝着一个方向改变,加入磷又会是另外一种改变。
这个过程就像是给食物加调料一样,不同的调料组合会调出不同的味道,而不同的杂质掺杂就会让晶圆有不同的电学性能。
五、薄膜沉积。
薄膜沉积就像是给晶圆穿上不同的衣服。
通过物理气相沉积或者化学气相沉积的方法,在晶圆表面形成一层薄薄的膜。
半导体制造主要流程
半导体制造主要流程半导体制造是一项复杂而又精密的过程,它是将硅片转化为半导体芯片的过程。
下面将详细介绍半导体制造的主要流程。
1. 设计和制造掩膜:半导体制造的第一步是设计和制造掩膜。
设计师使用计算机软件来创建掩膜图形,然后将这些图形转化为掩膜,以便在硅片上形成所需的电路图案。
2. 清洗硅片:在制造过程中,硅片必须经过严格的清洗,以去除表面的污染物和杂质。
这一步骤是非常重要的,因为任何污染物都可能导致芯片的性能下降。
3. 沉积薄膜:接下来,需要将一层薄膜沉积在硅片上。
这可以通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等技术来实现。
沉积的薄膜可以用于增强芯片的电性能或作为保护层。
4. 刻蚀:在刻蚀过程中,使用化学物质或离子束来去除不需要的薄膜层。
这一步骤是为了形成电路的特定图案和结构。
5. 掺杂:在制造过程中,需要向硅片中掺杂特定的杂质,以改变硅片的电性能。
这可以通过离子注入或扩散等技术来实现。
6. 金属沉积:在芯片制造的某些区域,需要沉积金属层来建立电路的连接。
这可以通过物理气相沉积、化学气相沉积或电镀等技术来实现。
7. 刻蚀金属层:与薄膜刻蚀类似,金属层也需要进行刻蚀,以形成所需的金属电路图案。
8. 封装和测试:在芯片制造的最后阶段,将芯片封装在塑料或陶瓷封装中,并进行严格的测试。
测试的目的是确保芯片的质量和性能符合要求。
以上就是半导体制造的主要流程。
通过这些步骤,我们可以制造出高性能的半导体芯片,用于各种电子设备中,如手机、电脑和汽车等。
这些芯片的制造过程需要高度的技术和精确度,以确保芯片的质量和性能达到最佳状态。
半导体制造工艺流程
半导体制造工艺流程目录•引言•前期准备•晶圆加工•掺杂和扩散•薄膜沉积•制作电路•封装与测试•结论引言半导体的制造工艺是指整个半导体芯片制造的过程,由多个步骤组成。
半导体制造工艺的流程是一个复杂而精细的过程,需要严格的控制和高度的专业技术。
本文将介绍半导体制造工艺的主要流程,包括前期准备、晶圆加工、掺杂和扩散、薄膜沉积、制作电路以及封装与测试。
前期准备半导体制造工艺流程开始于前期准备阶段,这个阶段包括材料采购、设备准备、工艺参数设定等步骤。
首先,制造厂商需要选择合适的半导体材料。
常见的半导体材料包括硅、砷化镓、化合物半导体等。
选择半导体材料要考虑其物理、化学性质以及制造成本等因素。
其次,制造厂商需要准备各种设备和工具,包括化学气相沉积设备、扩散炉、光刻设备等。
这些设备和工具用于后续步骤中的材料处理、电路制作等工艺步骤。
最后,制造厂商需要根据制造要求设定合适的工艺参数。
这些参数包括温度、时间、压力等,对工艺过程的控制非常重要。
晶圆加工晶圆加工是半导体制造工艺流程中的核心步骤之一。
在这个步骤中,制造厂商会对晶圆进行一系列的加工和处理。
首先,晶圆需要进行清洗,以去除表面的污染物和杂质。
清洗过程通常使用化学溶液和超声波等方法进行。
然后,晶圆需要进行化学机械抛光。
化学机械抛光是通过在晶圆表面施加力和化学溶液的作用下,去除表面的不均匀性和缺陷。
接下来,晶圆会被涂上一层光刻胶。
光刻胶会在后续步骤中发挥重要作用,用于制作电路的图案。
最后,晶圆会经过曝光和显影的过程,将光刻胶上的图案转移到晶圆表面。
这个过程中需要使用特定的光刻设备和化学溶液。
掺杂和扩散掺杂和扩散是半导体制造工艺流程中的重要步骤,用于控制半导体材料中的杂质浓度和分布。
首先,晶圆会被暴露在高温下,使得晶体表面打开缺陷。
然后,通过注入杂质离子的方式,将杂质引入晶体内部。
接下来,晶圆会再次进行高温处理,使杂质离子扩散到晶体内部。
扩散过程的时间、温度和压力等参数需要根据具体的工艺要求进行调整。
半导体工艺制程
半导体工艺制程
半导体制程是指制造一片芯片的流程,从最简单的硅晶圆片开始,经过设计、制造、封装等步骤,再加上测试,才能制成一块完整的芯片。
半导体制程可分为三个主要步骤:第一是“硅晶圆片”,第
二是“晶圆”,第三是“芯片”。
硅晶圆片是指制造IC芯片所用
的硅片。
1.“硅晶圆片”:制造半导体芯片需要大量的硅片,这些硅
片通常由硅、石墨、氧化硅等材料制成。
制作硅晶圆片的方法有很多种,其中最常用的是光刻。
光刻技术是用光来控制物质和气体的流动方向,利用光照射在硅片上形成的薄膜来刻蚀图形。
2.晶圆:把晶圆(也称晶圆片)上一层一层地剥离开来就可以得到半导体芯片了。
晶圆表面上有很多微小的孔洞,这些孔洞就叫栅极。
这些栅极就像是一块磁铁,把电子吸引到这些孔洞中去,然后通过半导体材料的性质让电子穿过栅极从而实现电路功能。
3.芯片:将栅极上的电子通过晶体管等电路元件转化为电流,并以一定频率进行周期性的流动。
(因此产生了开关效应)从而
实现信号的产生和传输。
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半导体全制程介绍《晶圆处理制程介绍》基本晶圆处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗(Cleaning)之后,送到热炉管(Furnace)内,在含氧的环境中,以加热氧化(Oxidation)的方式在晶圆的表面形成一层厚约数百个的二氧化硅层,紧接着厚约1000到2000的氮化硅层将以化学气相沈积Chemical Vapor Deposition;CVP)的方式沈积(Deposition)在刚刚长成的二氧化硅上,然后整个晶圆将进行微影(Lithography)的制程,先在晶圆上上一层光阻(Photoresist),再将光罩上的图案移转到光阻上面。
接着利用蚀刻(Etching)技术,将部份未被光阻保护的氮化硅层加以除去,留下的就是所需要的线路图部份。
接着以磷为离子源(Ion Source),对整片晶圆进行磷原子的植入(Ion Implantation),然后再把光阻剂去除(Photoresist Scrip)。
制程进行至此,我们已将构成集成电路所需的晶体管及部份的字符线(Word Lines),依光罩所提供的设计图案,依次的在晶圆上建立完成,接着进行金属化制程(Metallization),制作金属导线,以便将各个晶体管与组件加以连接,而在每一道步骤加工完后都必须进行一些电性、或是物理特性量测,以检验加工结果是否在规格内(Inspection and Measurement);如此重复步骤制作第一层、第二层的电路部份,以在硅晶圆上制造晶体管等其它电子组件;最后所加工完成的产品会被送到电性测试区作电性量测。
根据上述制程之需要,FAB厂内通常可分为四大区:1)黄光本区的作用在于利用照相显微缩小的技术,定义出每一层次所需要的电路图,因为采用感光剂易曝光,得在黄色灯光照明区域内工作,所以叫做「黄光区」。
2)蚀刻经过黄光定义出我们所需要的电路图,把不要的部份去除掉,此去除的步骤就> 称之为蚀刻,因为它好像雕刻,一刀一刀的削去不必要不必要的木屑,完成作品,期间又利用酸液来腐蚀的,所以叫做「蚀刻区」。
3)扩散本区的制造过程都在高温中进行,又称为「高温区」,利用高温给予物质能量而产生运动,因为本区的机台大都为一根根的炉管,所以也有人称为「炉管区」,每一根炉管都有不同的作用。
4)真空本区机器操作时,机器中都需要抽成真空,所以称之为真空区,真空区的机器多用来作沈积暨离子植入,也就是在Wafer上覆盖一层薄薄的薄膜,所以又称之为「薄膜区」。
在真空区中有一站称为晶圆允收区,可接受芯片的测试,针对我们所制造的芯片,其过程是否有缺陷,电性的流通上是否有问题,由工程师根据其经验与电子学上知识做一全程的检测,由某一电性量测值的变异判断某一道相关制程是否发生任何异常。
此检测不同于测试区(Wafer Probe)的检测,前者是细部的电子特性测试与物理特性测试,后者所做的测试是针对产品的电性功能作检测。
《晶柱成长制程》硅晶柱的长成,首先需要将纯度相当高的硅矿放入熔炉中,并加入预先设定好的金属物质,使产生出来的硅晶柱拥有要求的电性特质,接着需要将所有物质融化后再长成单晶的硅晶柱,以下将对所有晶柱长成制程做介绍。
长晶主要程序︰融化(MeltDown)此过程是将置放于石英坩锅内的块状复晶硅加热制高于摄氏1420度的融化温度之上,此阶段中最重要的参数为坩锅的位置与热量的供应,若使用较大的功率来融化复晶硅,石英坩锅的寿命会降低,反之功率太低则融化的过程费时太久,影响整体的产能。
颈部成长(Neck Growth)当硅融浆的温度稳定之后,将<1.0.0>方向的晶种渐渐注入液中,接着将晶种往上拉升,并使直径缩小到一定(约6mm),维持此直径并拉长10-20cm,以消除晶种内的排差(dislocation),此种零排差(dislocation-free)的控制主要为将排差局限在颈部的成长。
晶冠成长(Crown Growth)长完颈部后,慢慢地降低拉速与温度,使颈部的直径逐渐增加到所需的大小。
晶体成长(Body Growth)利用拉速与温度变化的调整来迟维持固定的晶棒直径,所以坩锅必须不断的上升来维持固定的液面高度,于是由坩锅传到晶棒及液面的辐射热会逐渐增加,此辐射热源将致使固业界面的温度梯度逐渐变小,所以在晶棒成长阶段的拉速必须逐渐地降低,以避免晶棒扭曲的现象产生。
尾部成长(Tail Growth)当晶体成长到固定(需要)的长度后,晶棒的直径必须逐渐地缩小,直到与液面分开,此乃避免因热应力造成排差与滑移面现象。
《晶柱切片后处理》硅晶柱长成后,整个晶圆的制作才到了一半,接下必须将晶柱做裁切与检测,裁切掉头尾的晶棒将会进行外径研磨、切片等一连串的处理,最后才能成为一片片价值非凡的晶圆,以下将对晶柱的后处理制程做介绍。
切片(Slicing)长久以来经援切片都是采用内径锯,其锯片是一环状薄叶片,内径边缘镶有钻石颗粒,晶棒在切片前预先黏贴一石墨板,不仅有利于切片的夹持,更可以避免在最后切断阶段时锯片离开晶棒所造的破裂。
切片晶圆的厚度、弓形度(bow)及挠屈度(warp)等特性为制程管制要点。
影响晶圆质量的因素除了切割机台本身的稳定度与设计外,锯片的张力状况及钻石锐利度的保持都有很大的影响。
圆边(Edge Polishing)刚切好的晶圆,其边缘垂直于切割平面为锐利的直角,由于硅单晶硬脆的材料特性,此角极易崩裂,不但影响晶圆强度,更为制程中污染微粒的来源,且在后续的半导体制成中,未经处理的晶圆边缘也为影响光组与磊晶层之厚度,固须以计算机数值化机台自动修整切片晶圆的边缘形状与外径尺寸。
研磨(Lapping)研磨的目的在于除去切割或轮磨所造成的锯痕或表面破坏层,同时使晶圆表面达到可进行抛光处理的平坦度。
蚀刻(Etching)晶圆经前述加工制程后,表面因加工应力而形成一层损伤层(damaged layer),在抛光之前必须以化学蚀刻的方式予以去除,蚀刻液可分为酸性与碱性两种。
去疵(Gettering)利用喷砂法将晶圆上的瑕疵与缺陷感到下半层,以利往后的IC制程。
抛光(Polishing)晶圆的抛光,依制程可区分为边缘抛光与表面抛光两种边缘抛光(Edge Polishing)。
➢边缘抛光的主要目的在于降低微粒(particle)附着于晶圆的可能性,并使晶圆具备较佳的机械强度,但需要的设备昂贵且技术层面较高,除非各户要求,否则不进行本制程。
➢表面抛光(Surface Polishing)是晶圆加工处理的最后一道步骤,移除晶圆表面厚度约10-20微米,其目的在改善前述制程中遗留下的微缺陷,并取得局部平坦度的极佳化,以满足IC制程的要求基本上本制程为化学-机械的反应机制,由研磨剂中的NaOH , KOH , NH4OH腐蚀晶圆的最表层,由机械摩擦作用提供腐蚀的动力来源。
《晶圆针测制程介绍-1》晶圆针测(Chip Probing;CP)之目的在于针对芯片作电性功能上的测试(Test),使 IC 在进入构装前先行过滤出电性功能不良的芯片,以避免对不良品增加制造成本。
半导体制程中,针测制程只要换上不同的测试配件,便可与测试制程共享相同的测试机台(Tester)。
所以一般测试厂为提高测试机台的使用率,除了提供最终测试的服务亦接受芯片测试的订单。
以下将此针测制程作一描述。
上图为晶圆针测之流程图,其流程包括下面几道作业:(1)晶圆针测并作产品分类(Sorting)晶圆针测的主要目的是测试晶圆中每一颗晶粒的电气特性,线路的连接,检查其是否为不良品,若为不良品,则点上一点红墨水,作为识别之用。
除此之外,另一个目的是测试产品的良率,依良率的高低来判断晶圆制造的过程是否有误。
良品率高时表示晶圆制造过程一切正常,若良品率过低,表示在晶圆制造的过程中,有某些步骤出现问题,必须尽快通知工程师检查。
(2)雷射修补(Laser Repairing)雷射修补的目的是修补那些尚可被修复的不良品(有设计备份电路在其中者),提高产品的良品率。
当晶圆针测完成后,拥有备份电路的产品会与其在晶圆针测时所产生的测试结果数据一同送往雷射修补机中,这些数据包括不良品的位置,线路的配置等。
雷射修补机的控制计算机可依这些数据,尝试将晶圆中的不良品修复。
(3)加温烘烤(Baking)加温烘烤是针测流程中的最后一项作业,加温烘烤的目的有二:(一)将点在晶粒上的红墨水烤干。
(二)清理晶圆表面。
经过加温烘烤的产品,只要有需求便可以出货。
《半导体测试制程介绍-2》测试制程乃是于IC构装后测试构装完成的产品之电性功能以保证出厂IC功能上的完整性,并对已测试的产品依其电性功能作分类(即分Bin),作为IC不同等级产品的评价依据;最后并对产品作外观检验(Inspect)作业。
电性功能测试乃针对产品之各种电性参数进行测试以确定产品能正常运作,用于测试之机台将根据产品不同之测试项目而加载不同之测试程序;而外观检验之项目繁多,且视不同之构装型态而有所不同,包含了引脚之各项性质、印字(mark)之清晰度及胶体(mold)是否损伤等项目。
而随表面黏着技术的发展,为确保构装成品与基版间的准确定位及完整密合,构装成品接脚之诸项性质之检验由是重要。
以下将对测试流程做一介绍上图为半导体产品测试之流程图,其流程包括下面几道作业:1.上线备料上线备料的用意是将预备要上线测试的待测品,从上游厂商送来的包箱内拆封,并一颗颗的放在一个标准容器(几十颗放一盘,每一盘可以放的数量及其容器规格,依待测品的外形而有不同)内,以利在上测试机台(Tester)时,待测品在分类机(Handler)内可以将待测品定位,而使其内的自动化机械机构可以自动的上下料。
2.测试机台测试(FT1、FT2、FT3)待测品在入库后,经过入库检验及上线备料后,再来就是上测试机台去测试;如前述,测试机台依测试产品的电性功能种类可以分为逻辑IC测试机、内存IC测试机及混合式IC(即同时包含逻辑线路及模拟线路)测试机三种,测试机的主要功能在于发出待测品所需的电性讯号并接受待测品因此讯号后所响应的电性讯号并作出产品电性测试结果的判断,当然这些在测试机台内的控制细节,均是由针对此一待测品所写之测试程序(Test Program)来控制。
即使是同一类的测试机,因每种待测品其产品的电性特性及测试机台测试能力限制而有所不同。
一般来说,待测品在一家测试厂中,会有许多适合此种产品电性特性的测试机台可供其选择;除了测试机台外,待测品要完成电性测试还需要一些测试配件:A)分类机(Handler)承载待测品进行测试的自动化机械结构,其内有机械机构将待测品一颗颗从标准容器内自动的送到测试机台的测试头(Test Head)上接受测试,测试的结果会从测试机台内传到分类机内,分类机会依其每颗待测品的电性测试结果来作分类(此即产品分Bin)的过程;此外分类机内有升温装置,以提供待测品在测试时所需测试温度的测试环境,而分类机的降温则一般是靠氮气,以达到快速降温的目的。