半导体封装制程及其设备介绍
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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。
半导体封装制程及其设备介绍一、概述半导体芯片是一种微型电子器件,半导体封装制程是将芯片进行外层包装,从而保护芯片、方便焊接、测试等工作的过程。
比较常见的半导体封装方式有芯片贴装式、铅框式、无铅框式等。
本文将从半导体封装的制程入手,为大家介绍半导体封装制程及其设备。
二、半导体封装制程1. 粘结半导体封装的第一步是将芯片粘结到支撑贴片(Leadframe)上面。
支撑贴片是一种晶粒尺寸相对较大、但还不到电路板级别的导体片。
常用的粘接剂有黄胶、银胶等,其使用在制程时会加热到一定温度,使其能够黏合贴片和芯片。
2. 线缆连接芯片被粘接到支撑贴片上方后,需要进行内部连线。
通常使用铜线作为内部连线,常用的连线方式有金线焊接和铜线焊接。
它们的区别很大程度上取决于封装要求和芯片使用情况。
3. 包封装在连线之后,开始进行半导体封装的最后一步–包封装。
包封装是将芯片包封闭在一起,以进一步保护它。
常用的封装方式有QFP、BGA、SOIC、CHIP 贴片等。
三、半导体封装设备介绍1. 芯片粘结设备芯片粘结设备是半导体封装的第一步。
常用的芯片粘结设备包括黄胶粘合机、银胶粘合机、重合机等。
不同类型的设备适用于不同封装要求的芯片。
2. 线缆连接设备目前,铜线焊接机处于主流位置。
与金线焊接机相比,铜线焊接机具有成本更低、可靠度更高的优点。
因此,其能够更好地满足不同类型的芯片封装要求。
3. 包封装设备包封装设备是半导体封装的重要步骤。
常用的设备有 QFP 封装机、CHIP 贴片封装机等。
它们能够满足不同类型的封装要求,使芯片更加可靠。
四、半导体封装制程及其设备涉及到了许多知识点。
本文从制程和设备两个角度,为大家介绍了半导体封装制程及其设备。
不同的封装方式和设备对于产品的品质、成本以及生产效率都有很大的影响。
因此,在选择半导体封装制程和设备时,需要根据实际情况进行选择,以确保产品达到最佳性能和质量要求。
半导体制程工艺流程及设备嘿,你有没有想过,那些小小的芯片是怎么被制造出来的呢?今天呀,我就来给你讲讲半导体制程工艺流程以及用到的设备,这可真是个超级有趣又超级复杂的事儿呢!咱先从最开始的晶圆制造说起。
晶圆就像是盖房子的地基一样,是整个半导体的基础。
晶圆是由硅这种材料制成的,你可别小看硅,它就像半导体世界里的超级明星。
这硅啊,要经过一系列的处理。
首先是提纯,这过程就像是把一堆沙子里的金子给挑出来一样困难。
要把硅提纯到非常非常高的纯度,几乎没有杂质才行。
我有个朋友在硅提纯的工厂工作,他就经常跟我抱怨说:“哎呀,这提纯工作可真不是人干的呀,一点点的差错就可能毁了一整批硅呢!”提纯之后呢,就要把硅做成圆柱体的硅锭,然后再把这个硅锭切割成一片片薄薄的晶圆。
这个切割过程可得非常小心,就像切一块超级薄的豆腐一样,一不小心就碎了。
这时候就用到了专门的切割设备,那些设备就像是精密的手术刀,把硅锭精准地切成一片片的晶圆。
有了晶圆之后,就要开始在上面进行各种加工了。
这就像是在一张白纸上画画一样,只不过这个画画的过程超级复杂。
其中一个重要的步骤是光刻。
光刻呀,你可以想象成是用光照在晶圆上画画。
这时候就需要光刻设备了,光刻设备就像是一个超级厉害的投影仪。
它把设计好的电路图案通过光线投射到晶圆上,而且这个图案超级精细,就像头发丝的千分之一那么细呢!我记得我第一次看到光刻图案的时候,我都惊呆了,我就想:“我的天呐,这怎么可能做到这么精细呢?”我当时就问一个做光刻的工程师,他就很自豪地说:“这就是科技的力量呀,我们通过各种技术手段才能把图案刻得这么精细呢。
”光刻完了之后,就是蚀刻。
蚀刻就像是把光刻出来的图案进行雕刻一样,把不需要的部分去掉,只留下我们想要的电路图案。
这就好比是雕刻一个石像,把多余的石头去掉,留下精美的雕像。
蚀刻用到的设备会喷出一些化学物质,这些化学物质就像小雕刻家一样,把晶圆上的材料按照光刻的图案进行去除。
不过这个过程可危险了,那些化学物质可都是腐蚀性很强的东西,就像一群小恶魔,要是不小心泄露了,可就会造成大麻烦。
半导体封装制程及其设备介绍详解演示文稿一、引言二、半导体封装制程的整体流程1.设计和制备芯片:在封装过程开始之前,需要进行半导体芯片的设计和制备。
这包括设计电路、选择材料、制造芯片等步骤。
2.选型和设计封装方案:根据芯片功能和其他要求,选择合适的封装方案。
封装方案的选择包括外形尺寸、引脚数量和布局、散热设计等。
3.制备基板:选择合适的基板材料,并进行加工和制备。
基板的制备是封装制程中的核心环节之一,目的是为芯片提供支撑和连接。
4.芯片连接:将芯片连接到基板上,通常使用焊接技术或金线键合技术。
焊接是将芯片的引脚与基板的焊盘连接起来,金线键合则是用金线将芯片与基板进行连接。
5.包封:将芯片和连接线封装进封装材料中,形成最终的封装产品。
常见的封装材料有环氧树脂和塑料,也有针对特殊应用的金属封装。
6.测试和质量检验:对封装后的产品进行测试和质量检验,确保其符合设计要求和标准。
测试主要包括电性能测试、可靠性测试和环境适应性测试等。
7.封装后处理:包括喷涂标识、气密性测试、老化测试等。
这些步骤都是为了保证封装产品的质量和性能稳定。
三、半导体封装制程的关键步骤及设备介绍1.基板制备基板制备是封装制程中的核心步骤,主要包括以下设备:(1)切割机:用于将硅片切割成芯片,常见的切割机有钻石切割机和线切割机。
(2)干法清洗机:用于清洗芯片表面的杂质。
清洗机主要有氧气等离子体清洗机和干气流清洗机等。
(3)晶圆胶切割机:用于将芯片粘贴在基板上。
2.连接技术连接技术是将芯片与基板连接起来的关键步骤,常见的设备有:(1)焊接机:用于焊接芯片和基板之间的引脚和焊盘。
常见的焊接机有波峰焊机和回流焊机。
(2)金线键合机:用于将芯片与基板之间进行金线键合连接。
常见的金线键合机有球焊键合机和激光键合机等。
3.封装工艺封装工艺是将芯片和连接线封装进封装材料中的步骤,主要设备有:(1)半导体封装设备:用于将封装材料和连接线封装成最终产品。
半导体封装制程与设备材料知识介绍-FE半导体封装制程是半导体工业中不可或缺的一部分,其随着市场需求的变化不断地在更新换代。
本文将主要介绍半导体封装的制程步骤及相关设备材料知识。
半导体封装制程步骤半导体封装制程主要按照以下步骤进行:1.按照需要封装的芯片布局,设计封装排线和金属引线等结构。
同时,设计封装的外观结构,包括尺寸、形状、数量和分布等。
2.使用设计软件,制作电路图样,该图样包含标准的元器件符号、等电线和连接符等信息。
3.基于制作的电路图样,制作光刻版,在载片上进行银河线蚀刻。
因为光刻版制作的精度较高,可以制作很细的线路和高保真度的图案。
4.将加载的原件(如晶体管芯片等)与抛光后的铜器系排线粘结在一起,其中的薄胶层在压合交联后,铜器系排线被粘在原件表面上。
通过紫外线固化胶水,以确保清洗过程中不再分离。
5.将元器件放入封装内部,并对外壳进行粘接焊接或压力焊接以完成封装。
半导体封装设备材料1.电池板:电池板全名为半导体电池板,是半导体制造中的必要材料之一。
它通常被用作制造微芯片和其他半导体产品的基础材料。
电池板通常由纯硅制成,因为硅是制造半导体的最佳材料之一。
2.排线:排线是半导体封装中最常用的材料之一,因为它可以连接到各种元器件和芯片,从而使它们可以在更广泛的电路中工作。
排线通常由铜、铝或金刚石制成。
铜是最常用的材料之一,因为其导电性能优良,且价格较为实惠。
3.烟雾处理设备:烟雾处理设备是半导体封装过程中至关重要的设备之一。
它可以用来过滤设备产生的烟雾和粉尘,以确保制造环境的清洁和卫生。
烟雾处理设备通常包括过滤器、碳过滤器以及粒子清洁器等。
4.封胶设备:封胶设备用于在芯片上涂覆胶水,并紫外线固化粘胶以固定芯片和排线。
封胶设备的选择应根据使用封胶的材料进行调整,因为不同材料的粘合性能不同。
通常使用的封胶设备有涂胶机、涂覆机和喷涂机等。
半导体封装制程在现代电子产业中扮演着重要角色。
从封装的步骤到所需的设备材料,我们可以看出半导体封装制程的复杂性和高技术含量。
芯片封装设备有哪些芯片封装工艺流程1.锡膏喷涂设备:通过喷涂锡膏将焊盘涂覆在芯片上,用于后续的焊接连接。
2.进料机器人:用于将原材料芯片送入封装设备,并确保供料的准确和高效。
3.精密半自动贴片机:用于将芯片精确地贴片到PCB(印刷电路板)上,实现芯片和电路板的连接。
4.焊接机:在芯片贴片后,通过焊接技术将芯片与电路板进行连接,完成芯片的外部电气连接。
5.装配机器人:用于将其他元器件(如电阻、电容等)精确地安装到电路板上,以完成电路的组装。
6.封装机:将电路板和芯片封装在外壳内,以便保护芯片不受外界环境的干扰。
7.检测设备:用于对封装的芯片进行测试和检测,以确保其质量和可靠性,包括外观检测、电性能测试等。
8.标识设备:用于在封装完成的芯片上标识产品型号、批次号等信息。
以上是一些常见的芯片封装设备。
这些设备通常会在芯片封装工艺流程中使用。
芯片封装工艺流程主要包括以下几个步骤:1.设计封装方案:根据芯片的功能和尺寸要求,选择合适的封装方式,设计封装方案。
2.制作封装模具:根据封装方案,制作适用于芯片封装的模具。
3.准备封装材料:准备封装所需的材料,包括芯片、封装胶、封装材料等。
4.芯片贴片:利用贴片机将芯片精确地贴片到PCB上,并与电路板焊接连接。
5.焊接连接:通过焊接技术将芯片与电路板进行电气连接,一般采用焊膏和热风或回流炉进行焊接。
6.粘贴封装胶:在芯片周围涂覆封装胶,保护芯片并固定其位置。
7.清洗和烘干:清洁封装后的芯片以去除封装胶和焊接残留物,并通过烘干过程确保芯片干燥。
8.封装测试:对封装后的芯片进行各项测试,包括外观检测、电性能测试等。
9.封装包装:将封装完成的芯片进行包装,标记型号、批次号等信息。
以上是芯片封装设备及其封装工艺流程的介绍,芯片封装的流程和设备的选择会因芯片的要求和封装方式的不同而有所差异,但大致步骤都是相似的。
芯片封装工艺的良好执行对于芯片的性能和可靠性有着重要的影响。
半导体封装制程与设备材料知识简介半导体封装制程主要包括以下几个步骤:首先是对芯片进行划片,将大块的半导体晶圆切成小的芯片;接着是焊接引脚,将芯片的金属引脚焊接到封装件上;最后是封装成型,将芯片和引脚封装在一个保护性的封装件中。
在制程中需要使用到多种设备和材料。
其中,设备包括芯片切割机、焊接机、封装设备等;而材料则包括封装胶、引脚材料、封装盒材料等。
这些设备和材料的选择和使用对封装质量和成本都有着重要影响。
半导体封装制程和设备材料知识是半导体封装工程师和技术人员需要掌握的重要内容。
通过深入了解和学习,可以更好地理解半导体封装的工艺流程,提高封装质量,降低生产成本,推动半导体封装技术的发展。
半导体封装制程与设备材料知识是半导体领域中至关重要的一部分。
半导体封装是将半导体芯片连接到PCB(印刷电路板)上的过程,以便将芯片应用于各种电子设备中。
在半导体工业中,封装是半导体制造的最后一道工序,它对芯片的保护、连接、传导和散热起着重要作用。
这一制程既涉及到材料的选择,也需要各种设备的使用。
在制程中,半导体封装需要考虑诸多因素,包括封装材料的导热性能、电气特性、耐高温性以及成本效益和环保等方面。
在制程中需要用到的设备包括高精度的切割机、精密的焊接设备、封装设备以及检测设备等。
这些设备需要满足封装工艺的要求,以确保封装质量和生产效率。
此外,封装材料也是封装制程的重要组成部分。
例如,封装盒的选材需要考虑其对温度变化的稳定性和防尘、防潮性能;封装胶需要具备良好的导热性能和机械强度,以确保芯片在工作时不会受到机械应力和温度应力的影响。
而对于封装材料的选择,也需要考虑到生产成本和环保要求。
因此,一些新型的封装材料,如可降解材料、环保材料等,也逐渐被引入到半导体封装的制程中。
在半导体封装制程和设备材料知识的应用领域中,半导体工程师和技术人员需要具备系统地理解和掌握相关知识。
他们需要不断地关注封装技术的发展动态,研究新型封装材料和设备,以提高封装质量、降低生产成本,并推动半导体封装技术的不断进步。
涨知识了半导体生产过程有这么多设备半导体是一种具有特殊导电特性的材料,广泛应用于电子器件制造中。
半导体工艺是指将纯净的硅晶体转变为半导体器件的过程。
半导体生产过程包括多个步骤和使用了许多设备。
以下是一些常见的半导体生产设备及其功能。
1.气相沉积设备(CVD):气相沉积是一种将薄膜材料沉积到基板上的过程。
CVD设备通过将气态前驱物注入到高温反应室中,并使其在基板表面发生化学反应,从而沉积薄膜。
这些设备通常用于制造金属薄膜、氮化物薄膜和二氧化硅薄膜等。
2. 离子注入设备(Ion Implanter):离子注入是一种将离子注入到半导体材料中的过程。
离子注入设备使用高能粒子轰击半导体晶体,将离子嵌入到晶格中,从而改变材料的导电性质。
这些设备广泛用于制造掺杂层、引入杂质等。
3. 薄膜蒸镀设备(Thin Film Deposition):薄膜蒸镀是一种通过将金属或其他材料蒸发并在基板上沉积形成薄膜的过程。
这些设备使用高真空环境和加热源,使材料蒸发并在基板上沉积。
薄膜蒸镀广泛应用于制造金属薄膜、透明导电薄膜等。
4. 制程设备(Etching Equipment):制程设备用于去除薄膜上的不需要的部分,例如通过化学或物理的方式去除部分材料。
这些设备可以使用化学气相刻蚀(CVD)或离子束刻蚀(IBE)等方法。
制程设备广泛应用于制造微细电路、平面化薄膜等。
5. 光刻设备(Photolithography Equipment):光刻设备用于在半导体材料的表面上制造微细结构。
光刻设备通过将光敏胶涂覆在基板上,然后使用模板或掩膜进行曝光,最后通过显影过程形成所需的结构。
光刻设备在制造微处理器、存储芯片等中起着关键作用。
6. 清洁设备(Cleaning Equipment):清洁设备用于去除杂质、污染物和残留物。
这些设备可以通过干法或湿法的方式进行清洁。
清洁设备将被加工的半导体材料放置在特定的环境中,使用化学溶剂或物理方法清洁。
半导体制造设备介绍半导体制造设备是用于制造半导体器件的关键设备,它在半导体工业中起着至关重要的作用。
本文将从半导体制造设备的定义、分类、工作原理以及应用领域等方面介绍这一关键设备。
一、定义半导体制造设备是指用于制造半导体器件的设备,包括各种用于加工、清洗、涂覆、曝光、刻蚀、离子注入、热处理、检测和测试等工艺步骤的设备。
半导体制造设备的研发和制造对于半导体工业的发展至关重要。
二、分类根据半导体工艺的不同,半导体制造设备可以分为以下几类:1. 清洗设备:用于清洗半导体晶圆表面的设备,以确保表面的洁净度。
2. 曝光设备:用于将芯片图形模式转移到硅片上的设备,通常使用光刻技术实现。
3. 刻蚀设备:用于将芯片上多余的材料去除的设备,常用的刻蚀方式有干法刻蚀和湿法刻蚀。
4. 离子注入设备:用于向芯片中注入掺杂物的设备,以改变材料的电学性质。
5. 热处理设备:用于对芯片进行退火、氧化、沉积等热处理工艺的设备。
6. 检测和测试设备:用于检测和测试芯片性能和质量的设备,包括电性能测试仪、光学显微镜等。
三、工作原理半导体制造设备的工作原理各不相同,但大致可以分为以下几个步骤:1. 加工准备:包括对半导体晶圆进行清洗、去除杂质等预处理工作。
2. 加工操作:根据不同的工艺要求,使用相应的设备进行曝光、刻蚀、离子注入、热处理等操作。
3. 检测和测试:使用检测和测试设备对加工后的芯片进行性能和质量的检测和测试。
4. 包装封装:将芯片进行封装,以保护芯片并方便集成到电子产品中。
四、应用领域半导体制造设备广泛应用于电子信息、通信、汽车、医疗等领域。
在电子信息领域,半导体器件是各种电子产品的核心部件,如手机、电脑、平板等。
在通信领域,半导体器件被用于无线通信、光纤通信等设备中。
在汽车领域,半导体器件被应用于汽车电子系统、发动机控制等。
在医疗领域,半导体器件被应用于医疗设备、医疗影像等。
半导体制造设备的发展和进步,对于半导体工业的发展具有重要意义。
史上最全的半导体材料工艺设备汇总半导体材料工艺设备是制造半导体器件所必需的关键工具和设备,涵盖了从原始材料制备到最终器件组装的各个环节。
下面是史上最全的半导体材料工艺设备汇总,详细介绍了常用的设备和其工艺原理。
1.单晶生长设备:单晶生长是制备高纯度晶体的关键步骤,其中最常用的方法是蒸发法、溶液法和气相传递法。
著名的单晶生长设备包括气相村田炉、石英管感应加热炉和悬浮区域溶液法生长设备等。
2.制备工艺设备:用于制备半导体器件的设备,如光刻机、薄膜沉积设备、离子注入机和扩散炉等。
光刻机用于在硅片表面绘制图案,薄膜沉积设备用于在硅片上沉积薄膜,离子注入机用于将杂质注入硅片中以改变其电学性质,而扩散炉则用于在高温下将杂质扩散到硅片中。
3.工艺控制设备:用于控制制备过程中的温度、压力和流量等参数,保证器件质量的一致性。
常见的工艺控制设备有真空泵、温度控制器、压力调节器和流量计等。
4.测试和检测设备:用于测试和评估半导体器件的性能和品质。
测试和检测设备有各种测试仪器,如电子显微镜、扫描电镜、红外摄像头和光学显微镜等。
5.清洗设备:用于去除制备过程中的杂质和污染物,确保器件的纯净度。
常见的清洗设备包括酸洗机、溶液喷淋机和超声波清洗机等。
6.封装设备:用于将单个芯片封装成完整的器件,保护芯片免受外界环境的影响。
封装设备有多种形式,如焊接机、贴片机和封装材料等。
7.气体和液体供应设备:用于提供制备过程中所需的气体和液体,如氢气、氮气、甲烷和硫酸等。
供应设备有蓄压罐、瓶装气体和化学品储存柜等。
8.废气处理设备:用于处理制备过程中产生的废气,防止对环境的污染。
常见的废气处理设备包括废气吸收装置、废气净化器和废气燃烧器等。
9.冷却和加热设备:用于控制制备过程中的温度,保持设备稳定运行。
常见的冷却和加热设备有冷却塔、冷却循环泵和加热炉等。
10.自动化控制系统:用于自动化监控和管理整个制备过程,提高生产效率和产品质量。
自动化控制系统包括各种传感器、控制器和计算机软件等。
半导体封装测试制程介绍封装前测试是在芯片封装之前对芯片进行测试和筛选,以排除故障芯片,确保封装后器件的质量和可靠性。
主要步骤包括芯片测试和筛选。
芯片测试是对制造好的裸片进行功能测试和性能评估。
通常采用自动测试设备(ATE)进行。
ATE是一种专门设计用来测试半导体芯片的设备,能够自动完成电气参数测试、功能测试和时序测试等,并生成测试报告。
芯片筛选是根据芯片测试结果进行不良芯片的筛选。
一般会根据芯片的电压、电流、频率等参数的合格范围制定筛选标准,并通过测试设备进行筛选。
不合格的芯片将被淘汰,而合格的芯片将被送往封装工艺。
封装后测试是在芯片封装成器件之后,对器件进行功能测试和性能验证。
主要步骤包括器件功能测试、性能测试和可靠性测试。
器件功能测试是对已封装好的器件进行功能验证,例如检查器件是否能够按照设计要求正常工作,是否能够完成特定功能等。
这通常通过连接测试设备进行测试,并检查功能是否正常来实现。
功能测试一般通过提供适当的信号刺激,观察器件的响应来完成。
器件性能测试是对已封装好的器件进行性能评估,例如测量器件的工作频率、传输速率、功耗等性能参数。
性能测试通常通过专业仪器和测试设备进行,根据应用需求制定测试参数和测试方法。
器件可靠性测试是对已封装好的器件进行长时间的运行稳定性测试,以验证器件在工作环境下的可靠性和寿命。
常用的可靠性测试方法包括温度循环测试、高温运行测试、湿热循环测试等。
此外,半导体封装测试制程还涉及到一些关键技术,如引脚焊接技术、封装材料选择与应用、测试设备的选择与使用等。
引脚焊接技术是将芯片引脚与封装器件引脚之间进行焊接,以确保引脚与器件之间的电气连接和机械强度。
封装材料选择与应用是选择适合的材料来包裹和保护芯片,以防止环境对芯片的影响并提供物理支撑。
测试设备的选择与使用是根据芯片的特性和测试需求选择合适的测试设备,并进行正确的使用和操作。
综上所述,半导体封装测试制程是半导体芯片生产过程中的重要环节,通过对芯片和器件进行测试和筛选,以确保芯片和器件的质量和性能。
半导体工艺流程所需设备及材料1. 芯片设计:芯片设计软件是用来设计芯片电路的主要工具。
常用的芯片设计软件有Cadence和Synopsys等。
这些软件由相应的厂家提供。
2.晶圆制备:晶圆制备是将单晶硅材料生长成具有特定晶面方向的圆片。
晶圆切割机是用来将单晶硅棒切割成固定尺寸的圆片的设备。
较常见的晶圆切割机厂家有DISCO和ADE等。
3. 清洗和薄膜沉积:清洗是为了去除晶圆表面的杂质和污染物,常用的清洗设备有湿法清洗设备和干法清洗设备。
薄膜沉积是为了在晶圆表面上形成一层薄膜,在半导体工艺中常用的薄膜沉积设备有化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)设备。
较常见的薄膜沉积设备厂家有Applied Materials、Tokyo Electron和Lam Research等。
4. 光刻图案制作:光刻是在晶圆表面上通过光学曝光形成特定图案的过程。
光刻设备使用的是光刻胶和光刻胶图案制作设备。
常见的设备厂家有ASML和Nikon等。
而常用的光刻胶厂家有东京欢迎(Tokyo Ohka Kogyo, TOK)和JSR等。
5. 离子注入:离子注入是将特定的掺杂原子注入到晶圆表面的过程,以改变晶圆的电学性质。
离子注入设备由AMAT(Applied Materials)、Axcelis和DEU等厂家提供。
6. 局部导电:局部导电是为了在晶圆上形成导电通路。
常用的局部导电设备有离子束刻蚀机和激光刻蚀机。
设备厂家有Carl Zeiss、Lasertec和KLA-Tencor等。
7. 成像和固化:成像是为了检查已形成的芯片图案的质量,并进行修复。
而固化是为了在芯片上形成可靠的电器连接。
常用的成像和固化设备有显微镜、电子束曝光机和高温热处理设备等。
设备厂家有ASML、JEOL和Canon等。
8. 封装:封装是将芯片封装到合适的封装材料中,以保护芯片并提供外部引脚。
封装设备厂家主要有胜达(Shuntong)、ASE和Amkor等。
(Die Saw)晶片切割之目的乃是要將前製程加工完成的晶圓上一顆顆之芯片(Die)切割分離。
首先要在晶圓背面貼上蓝膜(blue tape)並置於鋼製的圆环上,此一動作叫晶圓粘片(wafer mount),如圖一,而後再送至晶片切割機上進行切割。
切割完後,一顆顆之芯片井然有序的排列在膠帶上,如圖二、三,同時由於框架之支撐可避免蓝膜皺摺而使芯片互相碰撞,而圆环撐住膠帶以便於搬運。
圖一圖二(Die Bond)粘晶(装片)的目的乃是將一顆顆分離的芯片放置在导线框架(lead frame)上並用銀浆(epoxy )粘着固定。
引线框架是提供芯片一個粘着的位置+(芯片座die pad),並預設有可延伸IC芯片電路的延伸腳(分為內引腳及外引腳inner lead/outer lead)一個引线框架上依不同的設計可以有數個芯片座,這數個芯片座通常排成一列,亦有成矩陣式的多列排法。
引线框架經傳輸至定位後,首先要在芯片座預定粘着芯片的位置上点上銀浆(此一動作稱為点浆),然後移至下一位置將芯片置放其上。
而經過切割的晶圓上的芯片則由焊臂一顆一顆地置放在已点浆的晶粒座上。
装片完後的引线框架再由传输设备送至料盒(magazine)。
装片后的成品如圖所示。
引线框架装片成品胶的烧结烧结的目的是让芯片与引线框晶粒座很好的结合固定,胶可分为银浆(导电胶)和绝缘胶两种,根据不同芯片的性能要求使用不同的胶,通常导电胶在200度烤箱烘烤两小时;绝缘胶在150度烤箱烘烤两个半小时。
(Wire Bond)焊线的目的是將芯片上的焊点以极细的金或铜线(18~50um)連接到引线框架上的內引腳,藉而將IC芯片的電路訊號傳輸到外界。
當引线框架从料盒內傳送至定位后,应用電子影像处理技術來確定芯片上各個焊点以及每一焊点所相對應的內引腳上的焊點的位置,然後做銲線的動作。
銲線時,以芯片上的焊点为第一銲點,內接腳上的焊点為第二銲點。
首先將金線的尾线燒結成小球,而後將小球压銲在第一銲點上(此稱為第一銲,first bond)。