Panjelasan lengkap babagan proses manufaktur chip (2/2): Saka wafer menyang kemasan lan tes

Pabrik saben produk semikonduktor mbutuhake atusan proses, lan proses manufaktur kabeh dipérang dadi wolung langkah:Pangolahan wafer - oksidasi - photolithography - etching - deposisi film tipis - interconnection - Pengujian - Kemasan.

---

Langkah 5: Deposisi film tipis

Supaya nggawe piranti mikro ing njero chip, kita kudu terus deposit film lan copot bagean-bahan sing berlebihan kanthi etching, lan uga nambah sawetara bahan kanggo misahake piranti sing beda. Saben transistor utawa sel memori dibangun langkah demi langkah ing ndhuwur. "Film tipis" kita ngomong babagan kene nuduhake "film" kanthi kekandelan kurang saka 1 mikron, siji yuta saka meter) sing ora bisa diproduksi dening metode pangolahan mekanik biasa. Proses nyepetake film sing ngemot unit molekuler utawa atom sing dibutuhake ing wafer "Deposisi".

Kanggo mbentuk struktur semikonduktor kanthi macem-macem, kita kudu nggawe tumpukan piranti, yaiku film sing beda-beda ing logam (konduct) film liwat proses etelay sing bola-bali kanggo mbentuk struktur telung dimensi. Teknik sing bisa digunakake kanggo proses pemendhotan kalebu deposisi kimia (CVD), deposisi lapisan atom (PVD), lan cara nggunakake teknik sing garing lan udan.

Depepensi uap kimia (CVD)

Ing depiden beluk kimia, gas-gas sing reaksi reaksi ing kamar reaksi kanggo mbentuk film sing lancip ing permukaan wafer lan produk sampingan sing dipompa metu saka kamar. Penepapan uap kimia sing ditambahake nggunakake plasma kanggo ngasilake gas reaktan. Cara iki nyuda suhu reaksi, sing cocog kanggo struktur sensitif suhu. Nggunakake Plasma uga bisa nyuda jumlah simpenan, asring nyebabake film sing luwih dhuwur.

Deposisi 40 atom (Ald)

Peneposan mundhak atom mbentuk film lancip mung sawetara lapisan atom sekaligus. Tombol kanggo metode iki yaiku kanggo langkah-langkah mandiri siklus sing ditindakake kanthi tatanan tartamtu lan njaga kontrol sing apik. Celana permukaan wafer karo prekursor minangka langkah pertama, lan banjur gas beda-beda dikenalake kanggo reaksi karo stok sing dikarepake ing permukaan wafer.

Depepor uap fisik (PVD)

Minangka jeneng kasebut, deposisi uap fisik nuduhake pambentukan film lancip kanthi cara fisik. Sputtering minangka cara deposisi uap fisik sing nggunakake plasma Argon kanggo atom sputter saka target lan simpenan ing permukaan wafer kanggo mbentuk film sing tipis. Ing sawetara kasus, film sing setor bisa diobati lan apik liwat teknik kayata perawatan termal ultraviolet (UVTP).

Langkah 6: Interconnection

Konduktivitas semikonduktor ana ing antarane konduktor lan kondhisi (I.E. Insulator), sing ngidini kita ngontrol aliran listrik. Organisasi berbasis waferonal, etching lan deposisi bisa ngasilake komponen kayata transistor, nanging kudu nyambung kanggo ngaktifake transmisi lan resepsi daya lan sinyal.

Metals digunakake kanggo sesambungan sirkuit amarga konduktivitas. Metals sing digunakake kanggo semikonduktor kudu ketemu karo kahanan ing ngisor iki:

· KAMPUNG: Amarga sirkuit logam kudu ngliwati saiki, logam ing wong-wong mau kudu resistansi murah.

· Kestabilitas termokimia: Sifat-sifat bahan logam kudu tetep ora owah sajrone proses sinkconnection logam.

· Kasedhiyan dhuwur: Minangka teknologi sirkuit terintegrasi berkembang, sanajan bahan sing wis sinkconnect bahan sing cukup kudu nduweni daya tahan sing cukup.

· Biaya: Malah yen telung kahanan pisanan wis ketemu, biaya material luwih dhuwur kanggo nyukupi kabutuhan produksi massal.

Proses interconnection utamane nggunakake rong bahan, aluminium lan tembaga.

Proses sinkconnection aluminium

Proses sinkconnection aluminium diwiwiti karo pemugaran aluminium, aplikasi firumored, cahya, diikuti etching kanggo milih mbusak aluminium lan fotoris sing berlebihan sadurunge mlebu proses oksidasi. Sawise langkah-langkah ing ndhuwur rampung, momotolma, etching lan deposisi proses diulang nganti sesambungan rampung.

Saliyane konduktivitas sing apik banget, aluminium uga gampang kanggo motormat, etch lan simpenan. Kajaba iku, nduweni biaya murah lan adhesion sing apik kanggo film oksida. Kekurangane yaiku gampang kanggo corrode lan duwe titik leleh sing kurang. Kajaba iku, kanggo nyegah aluminium saka reaksi kanthi silikon lan nyebabake masalah sambungan, celengan logam kudu ditambahake aluminium sing kapisah saka wafer. Deposit iki diarani "Logam Barrier".

Sirkuit aluminium dibentuk dening deposisi. Sawise wafer mlebu ruangan vakum, film sing tipis sing dibentuk dening partikel aluminium bakal netepi wafer. Proses iki diarani "deposisi uap (VD)", sing kalebu deposisi kimia lan deposisi beluk fisik.

Proses sinkconnection tembaga

Minangka proses semikonduktor dadi ukuran sing luwih canggih lan piranti, kacepetan sambungan lan sifat listrik sirkuit aluminium ora cukup, lan konduktor anyar sing dibutuhake. Alasan pertama tembaga bisa ngganti aluminium yaiku kanthi resistensi sing luwih murah, sing ngidini kecepatan sambungan piranti sing luwih cepet. Tembaga uga luwih dipercaya amarga luwih tahan kanggo elektromigrasi, gerakan ion logam nalika arus liwat logam, tinimbang aluminium.

Nanging, tembaga ora gampang mbentuk senyawa, nggawe angel kanggo ngonake lan mbusak saka permukaan wafer. Kanggo ngatasi masalah iki, tinimbang nggunakake tembaga, kita simpenan lan etch bahan dielektrik, sing mbentuk pola-pola line sing kalebu trenches lan vias sing dibutuhake karo tembaga sing dibutuhake, proses sing diarani "DamSastCene".

Minangka atom tembaga terus nyebar menyang dielektrik, penebat terakhir, jantung sing terakhir lan nggawe lapisan alangan sing mblokir atom tembaga saka panyebaran luwih saka panyebaran. Lapisan wiji tembaga sing tipis banjur dibentuk ing lapisan barrier. Langkah iki ngidini electroplating, yaiku pola aspek aspek sing dhuwur karo tembaga. Sawise ngisi, keluwihan tembaga bisa dicopot dening polish mekanik kimia kimia (CMM). Sawise rampung, film oksida bisa disimpen, lan film keluwihan bisa dicopot dening photolitholyografi lan proses etching. Proses ndhuwur kudu diulang nganti sinkrononnection tembaga rampung.

Saka perbandingan ing ndhuwur, bisa uga katon manawa bedane antara interkonneksi tembaga lan interconnection aluminium yaiku tembaga sing berlebihan dibuwang dening logam cm tinimbang etching.

Langkah 7: Tes

Tujuan utama tes yaiku verifikasi manawa kualitas chip semikonduktor ketemu standar tartamtu, saéngga bisa ngilangi linuwih saka chip. Kajaba iku, produk cacat ora bakal ngetik langkah kemasan, sing mbantu ngirit biaya lan wektu. Ngurutake elektronik (EDS) minangka cara tes kanggo wafers.

Eds minangka proses sing verifikasi karakteristik listrik saben chip ing negara wafer lan saéngga bisa ngasilake asil semikonduktor. Eds bisa dipérang dadi limang langkah, kayata:

01 Pemantauan Parameter Listrik (EPM)

EPM minangka langkah pertama ing tes chip semikonduktor. Langkah iki bakal nguji saben piranti (kalebu transistor, kapasitor, lan dioda) sing dibutuhake kanggo sirkuit integrasi semikonduktor kanggo mesthekake yen paramèter listrik kasebut cocog karo standar kasebut. Fungsi utama Epm yaiku nyedhiyakake data karakteristik listrik sing diukur, sing bakal digunakake kanggo nambah efisiensi proses manufaktur semikonduktor lan kinerja produk (ora kanggo ndeteksi produk cacat).

02 tes tuwa wafer

Tingkat cacat semikonduktor asale saka rong aspek, yaiku tingkat cacat manufaktur (luwih dhuwur ing tahap awal) lan tingkat cacat ing siklus urip. Tes penasihane Wefer nuduhake uji wafer ing suhu tartamtu lan voltase AC / DC kanggo ngerteni produk sing bisa ditemokake produk ing tahap awal, yaiku kanggo nambah cacat potensial kanthi nemokake cacat potensial.

03 deteksi

Sawise tes tuwa wis rampung, chip semikonduktor kudu nyambung karo piranti tes kanthi kertu satelit, lan tes suhu, lan tes suhu, kecepatan bisa ditindakake ing wafer kanggo verifikasi fungsi semikonduktor sing relevan. Mangga deleng tabel kanggo gambaran babagan langkah-langkah tes spesifik.

04 Repair

Ndandani minangka langkah test sing paling penting amarga sawetara kripik cacat bisa didandani kanthi ngganti komponen masalah.

05 dotting

Kripik sing gagal tes listrik wis diurutake ing langkah-langkah sadurunge, nanging isih kudu ditandhani supaya mbedakake. Ing jaman biyen, kita kudu menehi tandha Kripik sing cacat kanthi tinta khusus kanggo mesthekake yen bisa diidentifikasi kanthi mripat telanjang, nanging saiki sistem kanthi otomatis ngurutake kasebut miturut nilai data tes.

Langkah 8: Kemasan

Sawise pirang-pirang proses sadurunge, wafer bakal mbentuk kripik alun-alun kanthi ukuran sing padha (uga dikenal minangka "chip single"). Sing sabanjure kanggo nindakake yaiku kanggo entuk kripik individu kanthi nglereni. Kripik sing mentas dipotong kanthi ringkih lan ora bisa ijolan sinyal listrik, mula kudu diproses kanthi kapisah. Proses iki minangka kemasan, sing kalebu ngemot cangkang pelindung ing njaba chip semikonduktor lan ngidini dheweke ijol sinyal listrik karo njaba. Proses kemasan kabeh dipérang dadi limang langkah, yaiku sawing wafer, lampiran chip tunggal, sinkronnonction, ngecor lan tes kemasan.

01 wafer sawing

Supaya bisa ngethok kripik sing akeh disusun saka wafer, kita kudu kanthi ati-ati "tlatah" punggung wafer nganti kekandelan bisa nyukupi kabutuhan proses kemasan. Sawise nggiling, kita bisa ngethok garis juru tulis ing wafer nganti chip semikonduktor dipisahake.

Ana telung jinis sawing teknologi wafer: nglereni blade, laser nglereni lan pemotong plasma. Blade Dicing yaiku nggunakake agul-agul berlian kanggo ngethok wafer, sing gampang dadi panas lan lebu lan saéngga ngrusak wafer kasebut. Dicing laser nduweni tliti sing luwih dhuwur lan bisa gampang nangani wafers kanthi kekandelan utawa jangkoan garis cilik. Plasma Dicing nggunakake prinsip dhaptar serat, saengga teknologi iki uga ditrapake sanajan jarak juru tulis sithik banget.

02 lampiran wafer tunggal

Sawise kabeh Kripik dipisahake saka wafer, kita kudu masang kripik individu (wafers siji) menyang landasan timbal). Fungsi substrat yaiku nglindhungi kripik semikonduktor lan aktifake ijol-ijolan sinyal listrik kanthi sirkuit eksternal. Cairan utawa pateshar pita cair utawa bisa digunakake kanggo masang kripik.

03 Sambungan

Sawise nempelake chip menyang landasan, kita uga kudu nyambungake titik kontak saka loro kanggo entuk ijol-ijolan sinyal listrik. Ana rong cara sambungan sing bisa digunakake ing langkah iki: ikatan kawigu nggunakake kabel logam tipis lan ikatan chip flip nggunakake blok emas utawa timah timah. Ikatan kawig minangka cara tradisional, lan teknologi ikatan chip flip bisa nyepetake pabrik semikonduktor.

04 Molding

Sawise ngrampungake sambungan chip semikonduktor, proses ngecor perlu kanggo nambah paket menyang njaba chip kanggo nglindhungi sirkuit integrasi semikonduktor saka kahanan eksternal kayata suhu eksternal kayata suhu lan kelembapan. Sawise cetakan paket digawe yen perlu, kita kudu nyelehake chip semikonduktor lan senyawa epoksi (EPOXY Molding (EPOX) menyang cetakan lan segel. Chip sing ditutup yaiku bentuk pungkasan.

05 test kemasan

Kripik sing wis duwe formulir akhir uga kudu ngliwati tes cacat pungkasan. Kabeh Kripik semikonduktor sing wis mlebu ing tes pungkasan wis rampung kripik semikonduktor. Dheweke bakal dilebokake ing peralatan tes lan nyetel kahanan sing beda kayata voltase, suhu lan asor kanggo tes listrik lan fungsional lan kacepetan. Asil tes kasebut bisa digunakake kanggo nemokake cacat lan nambah kualitas produk lan efisiensi produksi.

Evolusi Teknologi Packaging

Minangka ukuran chip nyuda lan syarat kinerja nambah, backaging wis ngalami akeh inovasi teknologi ing sawetara taun kepungkur. Sawetara teknologi kemasan berorientasi lan solusi sing bakal berorientasi ing mangsa ngarep kalebu pangowahan kanggo proses mburi tradisional kayata bungkusan tingkatan wafer-(WLP), uga teknologi etistribution, uga proses pemrosesan kanggo manufaktur wafer ngarep-mburi.

Apa bungkangka maju?

Paket tradisional mbutuhake saben chip kanggo dipotong saka wafer lan dilebokake ing cetakan. Kemasan level wafer-level (WLP) minangka jinis teknologi bungkaran majeng, sing nuduhake langsung ngemas chip isih ana ing wafer. Proses WLP yaiku paket lan nyoba dhisik, banjur misahake kabeh Kripik sing dibentuk saka wafer sekaligus. Dibandhingake karo kemasan tradisional, kauntungan saka WLP minangka biaya produksi sing luwih murah.

Paket Lanjut bisa dipérang dadi paket 2D, bungkus 2D lan kemasan 3D.

Kemasan 2D sing luwih cilik

Kaya sing wis dingerteni sadurunge, tujuan utama proses kemasan kalebu ngirim sinyal chip semikonduktor menyang njaba, lan nabrak sing dibentuk ing Wangsulan / Sinyal Output. Bungkus kasebut dipérang dadi penggemar lan penggemar. Tilas penggemar kasebut ana ing njero chip, lan berbentuk penggemar terakhir ora ana ing jangkoan chip. Kita nyebat sinyal input / o / o (input / output), lan jumlah input / output diarani I / O count. I / O Count minangka dhasar penting kanggo nemtokake cara kemasan kasebut. Yen count I / O kurang, bungkusan penggemar digunakake. Wiwit ukuran chip ora owah akeh backaging, proses iki uga diarani kemasan skala chip (CSP) utawa bungkus chip-skip-wafer (WLLCSP). Yen count I / O dhuwur, bungkusan penggemar biasane digunakake, lan lapisan redistribusi (RDLs) dibutuhake saliyane nabrak supaya bisa ngaktifake rute sinyal. Iki "bungkus level level fan-out (FOWLP)."

2,5D bungkusan

Teknologi bungkus 2.5d bisa nyelehake rong utawa luwih jinis Kripik dadi paket siji nalika ngidini sinyal bakal dilacak mengko, sing bisa nambah ukuran lan kinerja paket. Cara kemasan sing paling akeh digunakake yaiku kanggo nyelehake memori lan logika Kripik dadi paket siji liwat interposter silikon. 2,5D bungkus mbutuhake teknologi inti kayata liwat-silikon virus (TSVs), nabrak mikro, lan rdls sing apik banget.

Kemasan 3D

Teknologi kemasan 3D bisa nyelehake loro utawa luwih jinis Kripik dadi paket siji nalika ngidini sinyal bakal dilacak kanthi vertikal. Teknologi iki cocog kanggo kripik semikonduktor sing luwih cilik lan luwih apik. TSV bisa digunakake kanggo Kripik kanthi dhuwur i / o, lan ikatan kawigu bisa digunakake kanggo Kripik kanthi murah I / O ngitung, lan pungkasane bisa nggawe sistem sinyal sing disusun kanthi vertikal. Teknologi inti sing dibutuhake kanggo bungkusan 3D kalebu teknologi TSV lan mikro-nabrak.

Nganti saiki, wolung langkah produk manufaktur semikonduktor "oksidasi - fotladu - ETCHOLD - Sambungan Film Lancip - Pengujian - Packaging" wis dikenalake kanthi lengkap. Saka "Sand" menyang "Kripik", teknologi semikonduktor lagi nindakake versi nyata "ngowahi watu dadi emas".

---

Vetek Semiconduktor minangka pabrikan Cina profesional sakaLapisan karbida tantalum, Lapisan karbida silikon, Grafit khusus, Keramik Karbida SilikonlanKeramik Semikonduktor LiyaneWaca rangkeng-. Vetek semiconduktor setya menehi solusi sing luwih maju kanggo macem-macem produk SIC wafer kanggo industri semikonduktor.

Yen sampeyan kasengsem ing produk ing ndhuwur, aja hubungi langsung.  

Mob: + 86-180 6922 0752

Tampilan Whatsapp: +86 180 6922 0752

Email: Anny@veteksemi.com