半导体WB制程 SSB线弧
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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。
ws 半导体工艺WS半导体工艺是一种重要的半导体制造技术,广泛应用于电子设备和通信领域。
本文将从原理、制造过程和应用等方面介绍WS半导体工艺。
一、原理WS半导体工艺是一种通过化学气相沉积(CVD)制造半导体材料的技术。
其原理是在高温下,将气体中的硅源和氧源通过化学反应转化为硅氧化物,并在硅基片上形成一层薄膜。
该薄膜具有良好的绝缘性能和较高的介电常数,可以用于制作场效应晶体管(FET)和电容器等器件。
二、制造过程WS半导体工艺的制造过程主要包括硅基片的清洗、沉积薄膜、光刻、蚀刻和退火等步骤。
需要对硅基片进行清洗,以去除表面的杂质和氧化物,保证薄膜的质量。
清洗过程中通常采用一系列化学溶液进行浸泡和超声清洗。
接下来是薄膜的沉积步骤,采用化学气相沉积技术。
硅源和氧源的混合气体通过反应室,经过化学反应生成硅氧化物薄膜,并在硅基片上均匀沉积。
然后是光刻步骤,通过对光刻胶进行曝光和显影,形成所需的图案。
光刻胶可以保护部分区域不被蚀刻。
接着是蚀刻步骤,通过化学蚀刻或物理蚀刻,将未被光刻胶保护的区域去除,形成所需的薄膜结构。
最后是退火步骤,将硅氧化物薄膜进行加热处理,使其结晶并提高材料的质量。
三、应用WS半导体工艺在电子设备和通信领域有着广泛的应用。
其中最常见的应用是制造FET和电容器。
在FET的制造中,通过WS半导体工艺可以制备出绝缘层,用于隔离栅极与基底之间。
绝缘层的质量对FET的性能有着重要影响,WS半导体工艺能够实现高质量的绝缘层制备,从而提高器件的性能和可靠性。
在电容器的制造中,WS半导体工艺可以制备出高介电常数的硅氧化物薄膜,用于增加电容器的存储电荷量。
这对于一些高频和高速电路的设计非常重要,可以提高电路的性能。
WS半导体工艺还被应用于其他领域,如光学器件、传感器和微电子机械系统等。
总结:WS半导体工艺是一种通过化学气相沉积制造半导体材料的技术,具有制造工艺简单、成本低、可扩展性强等优点。
其制造过程包括清洗、沉积薄膜、光刻、蚀刻和退火等步骤。
半导体晶圆的检测精度要求标准通常由制造工艺和应用需求决定。
以下是一些常见的半导体晶圆检测精度要求标准:
1. 尺寸精度:半导体晶圆的直径、厚度和平整度等尺寸参数需要符合特定的要求。
例如,在典型的300毫米(12英寸)硅晶圆制造过程中,其直径尺寸精度通常要求在±0.05毫米以内。
2. 表面平整度:晶圆表面的平整度对于半导体器件的性能影响很大。
通常,晶圆表面的偏平度要求在纳米级别,具体取决于所制造的器件类型和工艺要求。
3. 晶圆厚度均匀性:晶圆的厚度均匀性对于制造多层结构的半导体器件至关重要。
通常,晶圆的厚度均匀性要求在几个微米以内,以保证器件的可靠性和性能。
4. 缺陷检测:半导体晶圆上的缺陷包括杂质、晶界缺陷、氧化层不均匀等。
检测这些缺陷需要高分辨率的显微镜和其他表征工具。
对于不同类型的晶圆,缺陷检测的标准可能会有所不同。
5. 电性能测试:半导体晶圆上的电性能测试用于验证器件的电特性,如电阻、电容、电流等。
测试精度要求取决于应用需求和制造工艺。
需要注意的是,半导体行业不断发展和创新,检测精度要求标准也在不断提高。
因此,具体的要求可能因制造工艺进步、器件设计变化或市场需求而有所调整。
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1. 焊盘镀层。
半导体制程概要PIE 03DIFF 10IMP 15VACUUM 17WET 19CVD 21PVD 24CMP 27PHOTO 30ETCH 41MFG 49FAC 69Accounting 73FA 75PIE1, 300mm wafer代表何意义?答:12寸芯片直径为300mm即12寸wafer.2, 为何需要300mm?答:wafer size变大,单一wafer上的芯片数变多,单位成本降低。
200->300面积增加2.25倍,芯片数目约增加2.5倍。
3, 300mm wafer所用的原材料type?答:P-type。
4, 何谓p-type的wafer?答:P-type的wafer是指掺杂positive dopant(3价电荷元素)的芯片。
5, 何谓N-type的wafer?答:N-type的wafer是指掺杂negative dopant(5价电荷元素)的芯片。
6, 目前常用的芯片阻值?答:P-type的芯片,阻值为8~12Ω。
7, 为何需要长start oxide?答:不希望有机成分的光阻直接碰触Si表面。
8, 何谓Laser mark?答:Laser mark是用来刻wafer ID。
9, 何谓wafer ID?答:wafer ID就如同晶片上的身份证一样,一个ID代表一片晶片的身份。
10, 为何需要zero layer?答:作为将来曝光机对准的标识,芯片的制程需要许多不同道题,非导体层,层与层相迭对就有了对准的为题,一般来说ASML曝光机需要有zero mark用来对准,而canon曝光机是把对准做在芯片曝光区内的,是不需要另外的zero mark的。
11, 为何需要把元件(device)越做越小呢?答:1,增加单位面积组件的密度。
2,增加组件的电流速度。
12, 芯片制程里为何需要用SiO2?答:1,SiO2是一种稳定的非导体,用来当介质(dielectric)。
2,SiO2可用于当绝缘层(isolation)。
半导体键合工艺随着半导体工业的不断发展,半导体键合技术作为一项重要的工艺技术,已经成为了半导体封装的关键环节。
半导体键合技术主要是通过将芯片和引线等器件进行连接,实现电路的封装。
本文将从半导体键合工艺的基本原理、工艺流程、常见问题以及发展趋势等方面进行分析和探讨。
一、半导体键合工艺的基本原理半导体键合工艺是一种利用高温和压力将芯片和引线连接在一起的技术。
其基本原理是将芯片和引线等器件进行连接,实现电路的封装。
半导体键合工艺主要包括两种方式:焊接键合和金线键合。
焊接键合是将芯片和引线通过热融合的方式连接在一起,主要分为两种方式:热压焊接和超声波焊接。
热压焊接是将芯片和引线放置在焊针下,通过热压力将芯片和引线熔化并连接在一起。
超声波焊接则是通过超声波的振动将芯片和引线连接在一起。
金线键合是利用金属线将芯片和引线连接在一起的方式,主要分为两种方式:球形焊线键合和平面焊线键合。
球形焊线键合是将金属线制成球形,通过热融合的方式将芯片和引线连接在一起。
平面焊线键合则是将金属线制成平面,通过热融合的方式将芯片和引线连接在一起。
二、半导体键合工艺的流程半导体键合工艺的流程主要包括芯片准备、键合、切割、清洗等步骤。
首先是芯片准备。
在芯片准备阶段,需要对芯片进行清洗、切割和抛光等处理,以保证芯片的表面光滑、平整和无尘。
其次是键合。
在键合阶段,根据芯片和引线的类型和键合方式的不同,选择相应的键合设备和工艺参数进行键合。
在键合过程中,需要控制好温度、压力和键合时间等参数,以保证键合质量。
然后是切割。
在切割阶段,需要将键合好的芯片切割成单个的封装件,以满足后续封装工艺的需求。
最后是清洗。
在清洗阶段,需要对封装件进行清洗,以去除表面的污垢和残留物,保证封装件的表面干净、无尘和无油。
三、半导体键合工艺的常见问题在半导体键合工艺中,常见的问题主要包括键合质量差、键合强度不足、线路断裂等。
这些问题可能会导致芯片的性能下降甚至失效,因此需要加以注意和解决。
半导体bsl工艺
半导体BSL工艺是指半导体芯片的后道加工工艺,BSL是
Back-end of Line的缩写。
BSL工艺包括金属化、刻蚀、光刻、沉积、退火、测试等一系列工序,这些工序的目的是将芯片表面的金属导线、晶体管等器件互联起来,实现电路的功能。
在BSL工艺中,金属化是最关键的工序之一。
金属化是将芯片表面的电极材料化为金属导线,一般采用物理气相沉积、化学气相沉积、物理气相沉积和电镀等方法。
在金属化过程中,需要严格控制金属层的良率和厚度,以保证芯片的性能和可靠性。
刻蚀是用于制作导线和器件之间的间隔孔的工艺。
刻蚀工艺主要包括干法刻蚀和湿法刻蚀两种,干法刻蚀主要用于硅基材料的刻蚀,湿法刻蚀则适用于金属材料刻蚀。
光刻是一种用光将芯片上的图形转移到光刻胶上的工艺。
光刻工艺要求高精度、高分辨率,一般采用紫外线光刻机进行。
沉积工艺是指把金属、氧化物和硅等材料以分子形式沉积在芯片上的工艺。
沉积工艺主要包括物理气相沉积和化学气相沉积两种。
退火是指将芯片加热至一定温度,使其晶体结构调整、杂质扩散和应力消除的工艺。
退火可以提高芯片的性能和可靠性。
测试是指对半导体芯片进行功能测试、可靠性测试和封装测试等的工艺。
测试工艺可以保证芯片的品质和可靠性,是半导体芯片制造过程中的必要环节。
总之,半导体BSL工艺是半导体芯片制造过程中不可缺少的一环,
是实现芯片功能和性能的关键。
Stand-off Stitch Bondturbo Software Part Number 01488-8019-801-## plus Software Part Number 01488-8104-801-##The information in this document is the property of Kulicke & Soffa Industries, Inc. Any reproduction, publication or distribution to a third party is strictly forbidden unless written permission is given by an authorized agent of Kulicke & Soffa.Pre m ium Proc e ssGold Ball BonderPREMIUM PROCESS USER'S GUIDETable of Contents Stand-off Stitch Bond Process P REMIUM P ROCESS (3)x D EMONSTRATION D ISKETTEI NTRODUCTION (4)x F EATURES AND B ENEFITSx P ROCESS S EQUENCEStandoff-Stitch Bond process Sequence (4)P ARAMETERS AND MENU’S (6)G ETTING S TARTED (8)S AMPLE A PPLICATION (9)F EATURES S UPPORTED (10)Premium Process Stand-off Stitch BondWhat is a Premium Process?In an effort to meet your complex and dynamic bonding requirements, K & S offers a number of Premium Processes. In most cases, these processes are available as convenient software only enhancements that add significant capability to your existing and new wire bonders without hardware change-over expense or downtime.Many of these Premium Processes for the 1488turbo and 1488plus, require a Site License and activation at our factory. Please contact your K & S representative for literature, Demonstration Software, or Site License pricing for Stand-off Stitch Bond (SSB) or any of these other Premium Process:N BGA 1N BGA2AN Fine Pitch VLLN Gold Ball BumpingN Heavy Wire (hardware & software)N J-WireN LDLP Loop (Low Downset/Long-wire)N SR Loop (Strain-Relief)Demonstration DisketteA free Demonstration diskette (Demo Disk) of this Premium Process is available for temporary use from the floppy drive. It is fully functional operating software, except that it must be operated from A: (floppy) Drive and cannot be copied to the bonder's C: (hard) Drive. Please contact your local K&S representative for details.Introduction Stand-off Stitch BondThe Stand-off Stitch Bond (SSB) Software Premium Process Option provides a new looping process to 7-xx-9-04b or newer 1488-series Operating Software specifically designed for die to die wire bonding applications. This new process adds a bump bond to the wire cycle under the loop second bond crescent on the bond pad. See process sequence following.Features and Benefitsx Increased Process CapabilityNew SSB looping process provides reliable die to die wire bonding capability formultiple die packages.x Higher YieldsNew SSB looping process provides solutions to the problems associated with wire bonding die to die. The capillary does not contact the bond padeliminating possible bond pad damage and the wire is elevated above the diesurface eliminating possible wire shorts to the die.Kulicke and Soffa Industries Inc.Standoff - Stitch Bond Process Sequence1.Bond padDevice 1Device 22.Device 1Device 2Capillary descends and bonds the ball tothe die pad of Device 2.Capillary raises to clear ball, then shifts to +/-programmed capillary offset and makes a correction forthe “wire approach angle”.3.Device 1Device 2(-) Capillary Offset4.Device 1Device 2Capillary descends and forms stitch bond ontop of the ball. The diagram displays anapprox. 2 mil negative Capillary OffsetCapillary raises and tears the wire at the tailbond. Standoff Ball formation is complete.EFO fires and forms ball.Introduction Stand-off Stitch BondStandoff - Stitch Bond Process SequencecontinuedKulicke and Soffa Industries Inc.8.Device 1Device 27.Device 1Device 2Capillary descends and forms stitch bond on top of the Standoff Ball.Capillary raises and tears the wire at the tailbond. EFO firs and forms ball. Cycle repeats until all die to die wire bonds are placed.5.Device 1Device 26. Device 1Device 2(+) Capillary OffsetCapillary descends and bonds the ball to the bond pad of Device 1.Capillary raises and moves to the Standoff Ball position.The second bond position is controlled by the +/- programmable offset. The diagram displays an approx. 2 mil positive Capillary OffsetParameters & Screens Stand-off Stitch BondNew Parametersx Auto Stand-off Stitch - ON/OFFx Enables or Disables SSB routinex Capillary offset - tenth mils ( -50 -100 )x Sets positions of “Offset” for bonds 2 & 4 (refer to Bond Process Sequence).x Negative value moves towards 1st device.x Positive value moves away from 1st device.x Bonds per Wirex Sets the number of bonds per wire. For SSB, 4 bonds are required. Note that this parameter will automatically be set to 4 when SSB is enabled.Stand-off Stitch Bond ScreensEDIT AUTO TEACH SELECTIONS NO PPPress ACCEPT to continue when doneAuto stand-off stitch ----- ON/OFF ---------------------------------->D>Auto Flat Length Calc ------ ON/OFF ---------------------------------->E>EDIT WIRE GROUP FUNCTIONS NO PPStart new wire group ------------------------------------------------------>B>Start new VLL scan here ----------------------------------------------- ->C>Change Bonds per Wire ----------------- 4 --------------------------->D>(starts new wire group)x Note when SSB process is enabled, bonds per wire will automatically be set to 4, no need to enter manually.Parameters & Screens Stand-off Stitch Bond x When teaching bond positions with stand-off stitch enabled, the screen will look as follows:EDIT TEACH BOND 3 OF 4 WIRE # 1NOPPof Stand-off StitchSite: 1Pad Find: OFFPKG #1GRP #1X = 1123FRM DIE Y = 1856TO DIE>DIE>DIE z = -533GRP GC WBMSx The display indicates teaching bond 3 of 4 of stand - off Stitch.x The display indicates teaching from DIE to DIE to DIE to DIE.Impact ParametersEDIT PK: 1 GP: 1 WR: 1 BN: 2 PARMS NO PPLOOP; LF2 Standard BOND: DefaultSCAN: Prev Next To ChangeIMPACT PROFILE --------------350------------------------------------------>A>grams(50-750)IMPACT TIME -----------------------0------------------------------------------>B>no units(0-250)CAPILLARY OFFSET ---------- -15 -------------------------------------- >D>tenth-mils(-50-100)Getting Started Stand-off Stitch BondThe Stand-off Stitch Bond process can be programmed on an individual wire, group of wires or all wires basis. For each SSB wire there are 4 bonds, however only two wire bonding or loop bond locations are taught, bonds 3 and 4.Bump Bonds 1 & 2x Bond 1 is the 1st bond of the bump and is automatically referenced to the taught position of bond 4.x Bond 2 is placed on top of bond 1 in order to flatten bumpx Bond 2 position is shifted from bond 1 position by bond 2 capillary offset value Loop Bonds 3 & 4x Bond 3 is the 1st bond of the loopx Bond 4 is the 2nd bond of the loop and is placed on top of the flattened bump x Bond 4 position controlled by the capillary offset valueBall Size Ratiox BSR at 1st bond sets the ball size for the loopx BSR at 3rd bond sets the ball size for the bump bondTo Teach /Enable SSB Wires1. In Edit/Teach “AUTO TEACH SELECTIONS” set “AUTO STAND OFF STITCH” ON.2. Teach loop bond locations of SSB wires as normal.x These wires are taught as bonds 3 & 4x Enter looping parameters at bond 3x To modify bump bond parameters (1 & 2) you must complete teaching bond program, end wire entry then enter EDIT ” Inspect/modify bond program”.3. End wire entry or start new wire group.4. To include wires without SSB start a new wire group and turn “AUTO STAND-OFFSTITCH” OFF. The operator will now enter bonds 1 & 2 for the non SSB wires and “BONDS PER WIRE” parameter will automatically be set to 2.Sample Application Stand-off Stitch Bond Description: Dual die packageLoop type: LF2 StandardWire type: AFW, AW-14, 1 MILCapillary: Micro Swiss 414FA-0510-335Machine: 1488 PLUSSoftware Version: 7-11-9-04BONDING PARAMETERS:BOND 1BOND 2BOND 3BOND 4 TIP OFFSET 70 60 70 50 BOND VELOCITY 40 60 60 60 BOND TIME 20 10 20 15 BOND POWER 40 40 40 55 BOND FORCE 20 45 25 50 LOOPING PARAMETERS:BOND 1BOND 2BOND 3BOND 4 LOOP TYPE 1 N/A 1 N/A LOOP HEIGHT 100N/A 75 N/A DELTA LOOP 0N/A 0N/A KINK HEIGHT 82N/A 64 N/A REVERSE LOOP 0N/A 55 N/A LOOP FACTOR 100 N/A 121N/A LOOP FACTOR 2 10N/A 10 N/A LOOP FACTOR 4 75N/A 75 N/A CAPILLARY OFFSET N/A -15 N/A 15 BALL SIZE PARAMETERS:BOND 1BOND 3BALL SIZE RATIO 1.75 2.20TAIL LENGTH EXT 100 100CONTACT THRESHOLD 25 25EFO GAP 15 15USG BLEED 0 0Features Supported Stand-off Stitch Bond Standoff Stitch Bond Process is a part of Integrated Operating Software which Supports most Standard 7-03 and 7-11 Features, including:N Material Handling System (MHS)2803-Smart Card Indexer2810-Lead Frame MHS2920-Programmable MHS2881-Singulated Boat Style MHS 2884-SIP Style MHS 2992-SnapcureN The latest hardware options(i.e.; MTC, jam sensor, BGA Optics, low-pressure and low-vacuum detection, Flex-Line)N Enhanced processes(i.e.; Kinetic 2nd Bond, Step & Repeat,)N The latest software options(i.e.; Configurable Lockouts and alarms, 20 character names)N Auto VLL TeachN 1.53, 1.54, 1.55 1488/turbo PRS software support1.65 1488plus PRS software supportN Fine Pitch VLL (software option)N AIM (inspection hardware/software option) (only on the turbo)Note: Refer to the appropriate "Software Change Summary ", for a current list of options available on your particular revision of operating software.。