芯片生产制造的四大重要工艺技术

拓荒号:陈峰 (企业头条)

现今世界上超大范围集成电路厂(台湾称之为晶圆厂,为叙说烦琐,本文以下也采用这种称谓)主要集中散布于美国、日本、西欧、新加坡及台湾等少数兴旺国家和地域,其中台湾地域占有无足轻重的位置。


芯片制造


晶圆厂所消费的产品实践上包括两大局部:晶圆切片(也简称为晶圆)和超大范围集成电路芯片(可简称为芯片)。前者只是一片像镜子一样的润滑圆形薄片,从严厉的意义上来讲,并没有什么直接实践应用价值,只不过是供其后芯片消费工序深加工的原资料。然后者才是直接应用在计算机、电子、通讯等许多行业上的最终产品,它能够包括CPU、内存单元和其它各种专业应用芯片。

芯片消费工艺流程:

芯片的制造过程可概分为晶圆处置工序(WaferFabrication)、晶圆针测工序(WaferProbe)、构装工序(Packaging)、测试工序(InitialTestandFinalTest)等几个步骤。其中晶圆处置工序和晶圆针测工序为前段(FrontEnd)工序,而构装工序、测试工序为后段(BackEnd)工序。


芯片加工


1、晶圆处置工序:

本工序的主要工作是在晶圆上制造电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),其处置程序通常与产种类类和所运用的技术有关,但普通根本步骤是先将晶圆恰当清洗,再在其外表进行氧化及化学气相堆积,然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等重复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制造。


芯片元件


2、晶圆针测工序:

经过上道工序后,晶圆上就构成了一个个的小格,即晶粒,普通状况下,为便于测试,进步效率,同一片晶圆上制造同一种类、规格的产品;但也可依据需求制造几种不同种类、规格的产品。在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,将晶圆切开,分割成一颗颗单独的晶粒,再按其电气特性分类,装入不同的托盘中,不合格的晶粒则舍弃。


芯片工艺技术


3、构装工序:

就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚衔接,以作为与外界电路板衔接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死。其目的是用以维护晶粒防止遭到机械刮伤或高温毁坏。到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里能够看到的那些黑色或褐色,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。


芯片集成工艺


4、测试工序:
芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为普通测试和特殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如耗费功率、运转速度、耐压度等。经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是依据客户特殊需求的技术参数,从相近参数规格、种类中拿出局部芯片,做有针对性的特地测试,看能否能满足客户的特殊需求,以决议能否须为客户设计专用芯片。经普通测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未经过测试的芯片则视其到达的参数状况定作降级品或废品。

(科技产业责编:陈峰 )
2021年12月20日 14:19[查看原文]