本章介紹

在本章當(dāng)中，我們將為大家介紹硅片制造中使用的四種基本工藝，這四種基本工藝常用于在晶圓片表面上加工集成電路(IC)的電子元件。這些基本工藝包括電路設(shè)計(jì)的最開始環(huán)節(jié)，一直持續(xù)到生產(chǎn)光罩和光圈的步驟中。并且我們將為大家詳細(xì)介紹一些晶圓和芯片的特性和術(shù)語(yǔ)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的流程圖就可以顯示構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單半導(dǎo)體器件的詳細(xì)步驟。

在晶圓制造過(guò)程的最后階段，功能芯片進(jìn)入到了封裝階段。安裝裸芯片有許多選項(xiàng)和過(guò)程，它們可以在同一個(gè)封裝體當(dāng)中直接在電路板上堆疊(3-D)多個(gè)芯片(芯片)。后續(xù)我們將會(huì)介紹這些過(guò)程的基本步驟和封裝選項(xiàng)。

晶圓制造的目標(biāo)

微芯片制造的幾個(gè)階段是材料制備、晶體生長(zhǎng)和晶體合成/晶圓制備，晶圓制造和電氣分類，以及封裝或最終測(cè)試。前兩個(gè)階段已在前面的章節(jié)當(dāng)中進(jìn)行較為細(xì)致的探討。在本章中，我們將為大家介紹一些第三階段的基本原理，也就是晶圓制造相關(guān)部分的介紹。后續(xù)我們會(huì)逐漸涵蓋具體的制造工藝和技術(shù)、電子晶圓的分類和包裝等等比較細(xì)節(jié)的內(nèi)容。

晶圓制造是用于制造半導(dǎo)體的制造過(guò)程，可以在晶圓片表面上制作器件和電路。拋光的晶圓片來(lái)了工廠后，在進(jìn)入制造時(shí)，表面是空白的，離開工廠時(shí)，表面覆蓋著數(shù)百個(gè)已經(jīng)完成的芯片(如下圖所示)。

晶片的術(shù)語(yǔ)

一個(gè)已經(jīng)完成的晶圓如下圖所示。

晶圓片表面的區(qū)域有:

1.芯片、晶片、器件、電路、微芯片或條。所有這些術(shù)語(yǔ)都是用來(lái)識(shí)別覆蓋大部分晶圓表面的微芯片圖案。

2.劃線，鋸線，街道和大道。這些區(qū)域是用來(lái)執(zhí)行芯片與芯片之間完成分離的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),劃線道是空白的，但有些公司會(huì)放置對(duì)齊目標(biāo)或其中的電氣測(cè)試結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖中所示)。

3.工程模具和試驗(yàn)?zāi)＞?。這些芯片和普通的不一樣，它們包含不同的器件或電路芯片。它們包含特殊的裝置和電路元件，進(jìn)而允許在工藝和制造過(guò)程中進(jìn)行電氣測(cè)試質(zhì)量控制。

4.芯片邊緣。晶圓片的邊緣包含部分芯片圖案就會(huì)浪費(fèi)空間。在相同直徑的晶圓上，更大的晶片可以放置大量的部分芯片。更大直徑的晶圓可以最大限度地減少浪費(fèi)的空間，進(jìn)而可以加工更多的芯片。

5.晶圓平面。剖面圖說(shuō)明了晶體結(jié)構(gòu)電路層下的晶圓片。圖表顯示，芯片的邊緣是面向晶圓片的晶體結(jié)構(gòu)。

6.晶片平面。來(lái)自于晶圓制備階段的晶圓片具有可以表征晶體取向和摻雜極性的平面或缺口。較長(zhǎng)的等級(jí)稱為主平面，較短的等級(jí)稱為次平面。所描繪的薄片有一個(gè)大平面和一個(gè)小平面，<100>表明它是一個(gè)P-型取向晶圓片(見(jiàn)之前我們介紹過(guò)的平面代碼)。300mm和450mm直徑的晶圓片使用缺口作為晶體取向指示器。在許多晶圓制造過(guò)程中，刻槽也有助于晶圓的對(duì)準(zhǔn)流程。

審核編輯：劉清