集成电路的主要制造流程是 集成电路的主要制造流程是
今天给大家聊到了集成电路的主要制造流程是,以及集成电路的主要制造流程是相关的内容,在此希望可以让网友有所了解,最后记得收藏本站。
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集成电路的制作流程是怎样的?
集成电路基本生产流程: IC设计公司设计----生产光罩-----晶圆厂产出WAFER----WAFER CP测试----IC封装-----IC FT测试 这样就差不多OK了。
普通小规模集成电路怎样生产,需要光刻机吗?
超大规模集成电路,大规模集成电路,普通小规模集成电路,单个的晶体管,单个的二极管,薄膜集成电路,微波集成电路,集成光路,都需要光刻机;只不过要求的精度不同。
普通小规模集成电路的生产方法与大规模集成电路、超大规模集成电路完全相同。都要经历1.绘多种图形;2.制版形成类似于照相底板的多个模板(如果能够用计算机直接控制光源准确确定曝光部位,这里的1、2步骤可以省略);3.晶圆准备;4.根据芯片衬底是N型还是P型的需要对晶圆进行硼扩散或者磷扩散;5.晶圆表面钝化,把整个晶圆都保护起来;6.在钝化了的晶圆表面被覆光刻胶;7.用模板在光刻胶上曝光;8.显影(随着光刻胶种类的不同,可以形成与模板相同的图形或相反的图形)制作出固定在晶圆表面的死掩模;9.腐蚀掉死掩模镂空部位的晶圆表面钝化层;10.进行类似于步骤4的扩散;11.重复5的钝化过程(这次钝化的目的是把原来死掩模镂空部位重新保护起来);12.根据需要反复重复6 10的步骤多次,而且根据需要改变模板和扩散元素的类型;13.全部扩散完成后,重复11的步骤与目的;14.重复6的步骤;15.重复7 9的步骤,在晶圆表面做出芯片内部连接线的镂空模板;16.晶圆外表面镀金;17.清除全部光刻胶;18.将晶圆切割成一个个的芯片;19.将芯片固定在集成电路基座上,焊接,封装。整个集成电路就制作出来了。其中6 8的步骤叫光刻,9的步骤叫腐蚀,10的步骤叫扩散,11的过程叫钝化,这几个步骤是需要多次反复进行的。
朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。对于普通小规模的集成电路是使用最多的一种集成芯片,试想我们家里所用的很多家用小电器里面都使用了小规模集成电路芯片,比如洗衣机里的电路板、空调里的电路板、 养生 壶中的电路板以及豆浆机中的电路板都能见到小规模的集成芯片,这种芯片一般集成的晶体管数量在100只以上,向我们在数字电路中学的各种逻辑芯片一般都是小规模的集成芯片的,比如与门、或门、非门以及各种触发器等都列为这一类。对与小规模的集成电路它的集成度小,它不像大规模集成电路那样需要高精端的设备,比如像光刻机等这样昂贵发机器设备,它的制作过程有很多类似之处,今天我们来聊聊小规模集成芯片制作的方法。
芯片制造的主要过程
我们知道只要是集成芯片在制作过程中都有它们的共同之处,比如制作的主要步骤有硅单晶的制作,硅晶片的制作、氧化膜的制作、薄膜的淀积、光刻或蚀刻、掺杂、分片、接合以及最后的封装等步骤,单晶硅主要是从常见的沙子里提取的,首先它以硅锭的形式出现,这个硅锭就是我们所说的单晶硅,然后把它进行切割成片状,切割成很多的硅晶片。硅晶片切割完成后就需要根据制造的芯片的规模大小和功能进行各种处理方法了,在对硅晶片处理上一般会用到氧化膜的形成法、薄膜的淀积法、光刻法、蚀刻法、掺杂法等,因此在硅晶片上进行不同工艺方法的加工,取决于芯片集成度的高低,对于小规模的集成电路,由于集成的晶体管的数量有限,有的步骤是可以省去的,比如光刻技术等。可以用其它制作工艺来替代,比如用刻蚀法就可以了,如果制作超大规模集成芯片的话,为了在单位面积上集成更多的晶体管,就需要更为先进的光刻技术了,这时候就需要光刻机了。
经过对硅晶片进行一系列处理后,处理的工序可能是重复几十遍到上百遍,处理完成后就要对硅晶片进行分片了,因为在一个硅晶片上需要制作出许多相同的图案电路,这样每一个相同的电路就是一个“芯片”,我们这一步就是把这些相同的芯片从硅晶片上切割下来,切割完一片片芯片后就需要把这些芯片封装在外壳之中了,在封装之前我们还需要把芯片表面的电极与露在封装外面的引脚相连接起来,这个过程叫“接合”。这一步完成之后,剩下的就是封装工序了,封装就是把制作好的芯片放在外壳之中,这个外壳的形式有很多种,有矩形的外壳、也有正方形的,或者圆形的,这样以来一个芯片就造出来了。
集成电路制造五个步骤
半导体产业开始于上世纪。随着 1947 年固体晶体管的发明, 半导体行业已经获得了长足发展, 之后的发展方向是引入了集成电路和硅材料。集成电路将多个元件结合在了一块芯片上,提高了芯片性能、降低了成本。随着硅材料的引入,芯片工艺逐步演化为器件在硅片上层以及电路层的衬底上淀积。
芯片制造主要有五大步骤:硅片制备、芯片制造、芯片测试与挑选、装配与封装、终测。
芯片制造主要有五大步骤_国内硅片制造商迎来春天
芯片制造的五大步骤
(1)硅片制备。
首先是将硅从矿物中提纯并纯化,经过特殊工艺产生适当直径的硅锭。然后将硅锭切割成用于制造芯片的薄硅片。最后按照不同的定位边和沾污水平等参数制成不同规格的硅片。 本文讨论的主要内容就是硅片制备环节。
(2)芯片制造。
裸露的硅片到达硅片制厂,经过各种清洗、成膜、光刻、刻蚀和掺杂等步骤,硅片上就刻蚀了一整套集成电路。芯片测试/拣选。 芯片制造完后将被送到测试与拣选区,在那里对单个芯片进行探测和电学测试,然后拣选出合格的产品,并对有缺陷的产品进行标记。
(3)装配与封装。
硅片经过测试和拣选后就进入了装配和封装环节,目的是把单个的芯片包装在一个保护壳管内。 硅片的背面需要进行研磨以减少衬底的厚度,然后把一个后塑料膜贴附在硅片背面,再沿划线片用带金刚石尖的锯刃将硅片上每个芯片分开,塑料膜能保持芯片不脱落。在装配厂,好的芯片被压焊或抽空形成装配包,再将芯片密封在塑料或陶瓷壳内。
(4)终测。
为确保芯片的功能, 需要对每一个被封装的集成电路进行测试, 以满足制造商的电学和环节的特性参数要求。
硅片制作的工艺流程
硅片制备之前是制作高纯度的半导体级硅(semiconductor-grade silicon, SGS),也被称为电子级硅。 制备过程大概分为三步,第一步是通过加热含碳的硅石(SiO2) 来生成气态的氧化硅 SiO;第二步是用纯度大概 98%的氧化硅,通过压碎和化学反应生产含硅的三氯硅烷气体(SiHCl3); 第三步是用三氯硅烷经过再一次的化学过程,用氢气还原制备出纯度为 99.9999999%的半导体级硅。
芯片制造主要有五大步骤_国内硅片制造商迎来春天
半导体硅的生产过程
对半导体级硅进一步加工得到硅片的过程被称为硅片制备环节。 硅片制备包括晶体生长、整型、切片、抛光、清洗和检测等步骤,通过单晶硅生长、 机械加工、化学处理、表面抛光和质量检测等环节最终生产出符合条件的高质量硅片。
集成电路板的制作流程
1、打印电路板。将绘制好的电路板用转印纸打印出来,注意滑的一面面向自己,一般打印两张电路板,即一张纸上打印两张电路板。在其中选择打印效果最好的制作线路板。
2、裁剪覆铜板用感光板制作电路板全程图解 。覆铜板,也就是两面都覆有铜膜的线路板,将覆铜板裁成电路板的大小,不要过大,以节约材料。
3、预处理覆铜板。用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉,以保证在转印电路板时,热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上,打磨好的标准是板面光亮,没有明显污渍。
4、转印电路板。将打印好的电路板裁剪成合适大小,把印有电路板的一面贴在覆铜板上,对齐好后把覆铜板放入热转印机,放入时一定要保证转印纸没有错位。一般来说经过2-3次转印,电路板就能很牢固的转印在覆铜板上。热转印机事先就已经预热,温度设定在160-200摄氏度,由于温度很高,操作时注意安全集成电路的主要制造流程是!
5、腐蚀线路板回流焊机。先检查一下电路板是否转印完整,若有少数没有转印好的地方可以用黑色油性笔修补。然后就可以腐蚀集成电路的主要制造流程是了,等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时,将线路板从腐蚀液中取出清洗干净,这样一块线路板就腐蚀好了。腐蚀液的成分为浓盐酸、浓双氧水、水,比例为1:2:3,在配制腐蚀液时,先放水,再加浓盐酸、浓双氧水,若操作时浓盐酸、浓双氧水或腐蚀液不小心溅到皮肤或衣物上要及时用清水清洗,由于要使用强腐蚀性溶液,操作时一定注意安全!
6、线路板钻孔。线路板上是要插入电子元件的,所以就要对线路板钻孔了。依据电子元件管脚的粗细选择不同的钻针,在使用钻机钻孔时,线路板一定要按稳,钻机速度不能开的过慢,操作钻机还是比较简单的,只要细心就能完成得很好。请仔细看操作人员操作。
7、线路板预处理。钻孔完后,用细砂纸把覆在线路板上的墨粉打磨掉,用清水把线路板清洗干净。水干后,用松香水涂在有线路的一面,只需薄薄的一层,不光防止线路被氧化,同时松香也是很好的助焊剂,一般来说,线路板表面松香水会在24小时内凝固,为加快松香凝固,我们用热风机加热线路板,只需2-3分钟松香就能凝固。热风机温度高达300度,使用时不能把出风口朝向易燃物、人和小动物,还是要求安全第一啊!
8、焊接电子元件。焊接完板上的电子元件,通电,功能实现,制作完毕。
求一份集成电路制造工艺的主要流程?
Chapter 2
IC 生产流程与测试系统
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2 IC 生产流程与测试系统
2.1 IC 生产流程简介
你想知道精密的IC 芯片是如何从粗糙的硅矿石中诞生的吗?本节将为您揭开IC 制造的神秘面纱。
你知道吗?制造一块IC 芯片通常需要400 到500 道工序。但是概括起来说,它一般分为两大部分:前道
工序(front-end production)和后道工序(back-end production)。
[1] 前道工序
该过程包括:
(1) 将粗糙的硅矿石转变成高纯度的单晶硅。
(2) 在wafer 上制造各种IC 元件。
(3) 测试wafer 上的IC 芯片
[2] 后道工序
该过程包括:
(1) 对wafer 划片(进行切割)
(2) 对IC 芯片进行封装和测试
在制造过程中有数道测试步骤。其中,在前道工序中对IC 进行的测试,我们把它叫做wafer 测试。在后
道工序过程中对封装后的IC 芯片进行的测试,我们称之为封装测试。在有些情况下,wafer 测试也被放
在后道工序中,但在本文里,我们把wafer 测试归为前道测试。
半导体基础知识
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前道生产流程:
1 硅棒的拉伸
将多晶硅熔解在石英炉中,然后依靠
一根石英棒慢慢的拉出纯净的单晶硅棒。
晶种
单晶硅
加热器
石英炉
熔融的硅
金刚石刀
单晶硅
抛光剂
Wafer
气体
加热器
Wafer
石英炉
2 切割单晶硅棒
用金刚石刀把单晶硅棒切成一定的厚度
形成WAFER。
3 抛光WAFER
WAFER 的表面被抛光成镜面。
4 氧化WAFER 表面
WAFER 放在900 度——1100 度的氧化
炉中,并通入纯净的氧气,在WAFER 表面
形成氧化硅。
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滴上光刻胶
电极
电极
真空泵
反应气体
Wafer
Wafer
抛光板
研磨剂
光学掩模板
镜片
Wafer
移位
重复5 到9,在
WAFER 上形成所需的
各类器件
5 覆上光刻胶
通过旋转离心力,均匀地在WAFER
表面覆上一层光刻胶。
6 在WAFER 表面形成图案
通过光学掩模板和曝光技术在
WAFER 表面形成图案。
7 蚀刻
使用蚀刻来移除相应的氧化层。
8 氧化、扩散、CVD 和注入离子
对WAFER 注入离子(磷、硼),然
后进行高温扩散,形成各种集成器件。
9 磨平(CMP)
将WAFER 表面磨平。
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正极
负极
Wafer
进气
出气
芯片
Wafer
探针卡
信号
使用ADVANTEST 的
T6573 测试系统
10 形成电极
把铝注入WAFER 表面的相应位置,
形成电极。
11WAFER 测试
对WAFER 进行测
试,把不合格的芯片
标记出来。
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后道生产流程:(对WAFER 测试合格的芯片进行下面的处理)
Ε Ε ΕΕ Ε Ε
ΕΕΕΕΕ
Ε ΕΕΕ
Ε Ε
金刚石刀
Wafer
芯片
Frame
芯片
连线
芯片Frame
树脂
12 切割WAFER
把芯片从WAFER 上切割下来。
13 固定芯片
把芯片安置在特定的FRAME 上
切割机切割
Lead Frame
14 连接管脚
用25 微米的纯金线将芯片和FRAME
上的引脚连接起来。
15 封装
用陶瓷或树脂对芯片进行封装。
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2.2 前道工序中的测试及设备
在前道工序完成前要对wafer 进行前道测试,这样做可以避免对不合格的IC 芯片进行封装,从而减少不
必要的浪费,减少生产成本。
T665510
镜片
激光
芯片
测试socket
信号
Performance board
芯片
老化板
芯片
引脚
16 修正和定型(分离和铸型)
把芯片和FRAME 导线分离,使芯
片外部的导线形成一定的形状。
17 老化(温度电压)测试
在提高环境温度和芯片工作电压的情
况下模拟芯片的老化过程,以去除发
生早期故障的产品
老化机老化板
18 成品检测及可靠性测试
进行电气特性检测以去除不合格的芯片
成品检测:
电气特性检测及外观检查
可靠性检测:
实际工作环境中的测试、长期工作的寿
命测试
19 标记
在芯片上用激光打上产品名。
完整的封装
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下面,将向大家介绍一下前道测试中需要使用的设备:
(1) 测试系统(test system):测试系统生成测试IC 时所需的各种信号,并且检测IC 的输出信号。根
据检测的结果,测试系统判断所测的IC 是否合格,并将测试的结果传输给wafer prober。
(2) Wafer prober:wafer prober 将wafer 从工作台上移送到测试头下面,并将探针卡上的针脚压在IC
芯片上,形成良好的电气接触。Wafer prober 还要根据测试系统的测试结果,给不合格的IC 打上墨
印。
(3) 探针卡(probe card):探针卡负责测试系统与IC 芯片之间的电气连接。在探针卡上有很多的探针
(needle)。测试时,这些探针被压到IC 芯片的电极板上,从而完成与IC 芯片的电气连接。
早期的探针是几厘米长的钨质探针。但是这种钨质探针因为自身的电气特性,无法应用在信号频率
高于60MHz 的场合,也无法应付narrow pitched pad。
之后推出的新型探针卡上的探针已经解决了上述的限制,完全可以满足当今设备的测试需求。
再接下来,将向大家介绍一下memory 器件在wafer 测试中的修复:
在高密度内存单元的制造过程中,通常会额外地再造一些备用的内存单元。这样,在测试中如果发现某
些内存单元不合格,就可以用备用的内存单元进行替换,从而提高良品率。
在wafer 测试中,需要对不合格的IC 芯片进行分析,以判别如何使用备用的内存单元来修复这些芯片。
这种分析称为修复分析,分析的算法称为修复算法。
经过修复算法分析后,如果IC 芯片不能修复,就归为废品,如果可以修复,就使用激光修复器对电路重
新连接,用备用内存单元条替换已损坏的内存单元。修复后的IC 芯片需要重新进行测试。只有通过测试
后,wafer 测试才算结束。
最后,让我们再看一下wafer 测试分析:
将wafer 测试的结果根据芯片的位置坐标显示出来,就可以形成一张wafer 的映射图。通过该图,可以
看到次品芯片的分布趋势。良品/ 次品的分类也可以依靠映射图中的数据进行,而无须使用墨印器。对
于内存设备来说,还能够显示每一个不合格的比特的空间分布。次品的错误模式以及其他的分析数据对
于减少次品率大有益处。
剔除废品IC 的方法:
1 .使用墨印器(Inker)给不合格的IC 芯片上打上墨印。在后道工序中,
在划片的时候丢弃被打上墨印的IC
2 .也可以不用墨印器,而直接记录下出问题的IC 芯片在wafer 上的坐
标。在后道工序中(切割wafer 时)根据该坐标丢弃IC。
小知识
内存单元:
内存单元是用来保存数据(0 或1)的电路单元。
一个最简单的内存单元是由一对晶体管和一个电容组成的。例如,拥有
64Mbit 容量的内存设备中有64,000,000 个内存单元。
MRA:
在ADVANTEST,我们使用MRA (memory repair analyzer,即内存修复分析
器)来进行高速的分析并获得修复方案。即,如何用备用单元条来替换有问
题的单元。
小知识
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Fig.2-1 由WFBMAP3 显示的wafer fail bit map
2.3 封装测试/ 最终测试
在完成封装测试的过程中,我们要用到的测试系统和HANDLER。
刚刚我们提到了存放IC 芯片的托盘,下面我们来介绍一下。
WFBMAP3
WFBMAP3 (wafer fail bit map)是一个ADVANTEST 为内存测试提供的软
件。Wafer map 与wafer fail bit map 这两个软件都能显示wafer 上芯片
的测试结果,但是只有wafer fail bit map 能够显示内存芯片中每一个内
存单元的测试结果。
小知识
测试系统到底做些什么?
答:测试系统会向所测试的IC 加上信号,然后从IC 的输出端接受IC 的输
出信号,以判断该IC 芯片是否合格。
HANDLER 到底是什么?
答:HANDLER 即是机械手,它把所要测试的IC 芯片从托盘里移至测试平台
上。在测试结束后,它通过接受信号,把合格与不合格的IC 芯片移至相应
的平台 。HANDLER 还能根据测试要求对IC 芯片进行加热和冷却。
小知识
TRAY (托盘)是什么?
答:通常在使用HANDLER 把芯片放在一个TRAY 中,对于各种不同形状的
IC,我们相对有不同的TRAY。在测试台,HANGLER 根据P/F 把IC 放在两个
不同的TRAY 中。
小知识
集成电路的制造过程
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管。集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。
关于集成电路的主要制造流程是和集成电路的主要制造流程是的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。
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