鑄塊
晶圓制作
洗浄
晶圓表面酸化
配線patterning
晶圓test
晶圓粘合
研磨
切片
包裝
組裝
鑄塊
晶圓制作
洗浄
晶圓表面酸化
配線patterning
晶圓test
晶圓粘合
研磨
切片
包裝
組裝
第一個(gè)工藝是鑄塊。鑄塊是制作晶圓的基板。將結(jié)晶硅和硼酸(B),磷(P)一起放入石英坩堝中,高溫溶解。將結(jié)晶棒浸入溶解的硅液面,一邊旋轉(zhuǎn),一邊慢慢的向上提起,單結(jié)晶鑄塊完成,并且其原子配列和結(jié)晶棒相同。
這個(gè)是將鑄塊研磨薄之后加工晶圓的工藝
第一步制作的鑄塊被線鋸切薄后,成圓盤狀。這個(gè)叫晶圓。這個(gè)晶圓表面是凹凸不平的,通過rapping(粗研磨)?蝕刻(化學(xué)方式研磨)?拋光(鏡面研磨)這幾個(gè)研磨工藝打磨光滑。
研磨后的晶圓厚度根據(jù)SEMI規(guī)格等有一點(diǎn)基準(zhǔn),例如“12”晶圓,其厚度就在775μm±20μ
這個(gè)過程叫做清洗。主要為了去除附著在表面的異物。如果晶圓上有異物,之后再結(jié)晶成長工藝和光刻工藝中會(huì)產(chǎn)生不良。通過過酸化氫和鹽酸、氫氟酸等清洗液去除晶圓上的粒子和金屬,有機(jī)物。之后用非常干凈的被稱作超純水的清洗用水流動(dòng)清洗,旋轉(zhuǎn)干燥。潮濕的話,空氣中的粒子可能會(huì)污染剛洗凈的晶圓。
在晶圓表面酸化過程中,形成通過熱處理產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)表面酸化膜。酸化設(shè)備主要有縱型爐,橫型爐和RTP設(shè)備。通過酸化爐加高溫度(約800℃以上),在流入混有氧的煤氣,形成酸化膜
熱酸化后,涂布光刻膠,然后經(jīng)過曝光?顯影、蝕刻、清洗、CMP工程形成pattern。
通過晶圓探針,測試晶圓上形成的所有芯片的電氣特性。通過這個(gè)測試,可以辨別芯片的不良品。
晶圓薄化工藝中,為了便于運(yùn)送時(shí)抓取晶圓,會(huì)將晶圓貼合再硅和玻璃等的支持基板上。
夾著樹脂(接著層)貼合,最近也有提案,晶圓之間直接貼合。
晶圓表面pattern完成后,研磨晶圓正反面,削薄厚度。研磨后晶圓全體厚度不勻,需要盡可能控制厚度不勻。
將前工藝中制作的晶圓在后工藝中一個(gè)一個(gè)切開分離IC芯片,封裝。把芯片切小這個(gè)工藝叫做切片。主要通過高速旋轉(zhuǎn)鉆石材質(zhì)的圓形刀片,用純水一邊冷卻一邊沖洗切割中的碎渣完成切片的。
完成后的芯片通過線粘合和再配線層,配線于封裝基板和硅支持基板等中。之后,芯片用樹脂封裝完成。
完成半導(dǎo)體封裝后,可以組裝到汽車,智能手機(jī),IoT驅(qū)動(dòng)、云、AI關(guān)聯(lián)產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域中。