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半导体制造工艺概述

【摘要】:芯片制造后的一系列工序是将晶元片分割成单个的芯片, 并安放和连接到一个封装体上, 这个工艺过程叫封装, 为了剔除不合格品而进行按标准的各种测量和筛选, 这个工艺过程叫测试。然后晶元将以晶粒为单位分割成一粒粒独立的晶粒。图2-1晶元生产流程

芯片, 其实就是我们平常所说的集成电路。 从晶元厂生产出来的晶元(fab)到最终的测试封装好, 在封装测试阶段要经过切割、贴片、 刷胶、 烘干、 目测、 电性能测试、 系统测试、 特殊处理、 打包等多道工序, 总共要经过大约四十个站点。 但是针对不同的种类的产品, 其加工工艺相似, 都要经过上述四十多个站点顺序加工。从封装测试的定义来讲, 半导体的生产首先是芯片的生产, 如二极管、 三极管、 集成电路, 然后就是封装测试。 芯片制造后的一系列工序是将晶元片分割成单个的芯片, 并安放和连接到一个封装体上, 这个工艺过程叫封装, 为了剔除不合格品而进行按标准的各种测量和筛选, 这个工艺过程叫测试。

晶元处理制程的主要工作为在晶元上制作电路与电子元件(如电晶体、 电容体、 逻辑闸等), 为上述各制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程。 以微处理器(Microprocessor)为例, 其所需处理步骤可达数百道, 而其所需加工机台先进且昂贵, 动辄数千万一台, 其所需制造环境为温度、 湿度与含尘(Particle)均需控制的无尘室(Clean-Room)。 虽然详细的处理程序与产品种类及所使用的技术有关, 不过其基本处理步骤通常是晶元先经过适当的清洗(Cleaning)之后, 接着进行氧化(Oxidation)及沉积, 最后进行微影、 蚀刻及离子植入等反复步骤, 以完成晶元上电路的加工与制作(如图2-1)。 经过Wafer Fab 之制程后, 晶元上即形成一格格的小格, 我们称之为晶方或是晶粒(Die), 在一般情形下, 同一片晶元上皆制作相同的晶片, 但是也有可能在同一片晶元上制作不同规格的产品; 这些晶元必须通过晶片允收测试, 晶粒将会一一经过针测(Probe)仪器以测试其电气特性, 而不合格的晶粒将会被标上记号(Ink Dot), 此程序即称之为晶元针测制程(Wafer Probe)。 然后晶元将以晶粒为单位分割成一粒粒独立的晶粒。

图2-1 晶元生产流程