半导体全制程介绍

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半导体的生产工艺流程

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

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

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

半导体制程技术简介
• 曝光完毕之后,晶园送回Track进行显影,洗掉被曝 过光的光阻。
• 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

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

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。

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《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。

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