小(xiǎo)王(wáng)子介紹(shào)半(bàn)導體製(zhì)造(zào)設(shè)備(bèi)原理

更新(xīn)時間：2024-08-30

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小(xiǎo)王(wáng)子介(jiè)紹半導體製造(zào)設(shè)備原理

半(bàn)導體製造設(shè)備的基本操(cāo)作(zuò)可分為(wéi)電路設(shè)計(jì)/圖案設計，光掩(yǎn)模製作(zuò)，前處理和後(hòu)處(chǔ)理(lǐ)。

1. 電路設(shè)計/圖(tú)形(xíng)設計(jì)

電路設(shè)計/圖案設計涉及(jí)設計實(shí)現所需功(gōng)能的電(diàn)路，並進(jìn)行多次仿(fǎng)真(zhēn)以(yǐ)考慮(lǜ)有(yǒu)效(xiào)的圖案。專(zhuān)用 CAD 軟件用於設計(jì)半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)器(qì)件(jiàn)的圖案(àn)。

2. 光掩(yǎn)模製作(zuò)

光掩(yǎn)模(mó)製作是製(zhì)作(zuò)用於(yú)將(jiāng)電路圖(tú)案轉移(yí)到半(bàn)導(dǎo)體晶圓上的(dí)模板。半導(dǎo)體晶(jīng)片表(biǎo)麵的晶(jīng)體管和(hé)布(bù)綫極(jí)其精(jīng)細(xì)，通過放(fàng)大(dà)將電路(lù)圖案繪製(zhì)在透(tòu)明玻璃板(bǎn)的表麵上(shàng)。

3. 預處理(lǐ)

預處理(lǐ)是在(zài)矽(guī)晶圓上(shàng)製作芯(xīn)片。有清洗，光(guāng)刻(kè)，刻(kè)蝕，成(chéng)膜，離(lí)子(zǐ)注入(rù)，平坦化等(děng)工序，這一(yī)係列操作要(yào)重復多次(cì)。

4. 後(hòu)處(chǔ)理(lǐ)

後處理涉及將矽(guī)晶(jīng)圓(yuán)上製造的(dí)半(bàn)導體(tǐ)芯(xīn)片(piàn)分成(chéng)更小的碎片以(yǐ)完成(chéng)芯片。有切割，芯片鍵合，引綫鍵(jiàn)合，成(chéng)型，檢查等(děng)多種(zhǒng)工藝。

半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)製(zhì)造(zào)設備的類型

半導體製造設(shè)備大(dà)致可分為半導體(tǐ)設計設備，光掩模(mó)製造(zào)設(shè)備，晶圓製造(zào)設備，晶圓(yuán)加工(gōng)處(chǔ)理設備(bèi)，組裝設(shè)備，檢查(chá)設(shè)備(bèi)以及半(bàn)導體(tǐ)製造設(shè)備(bèi)的(dí)相(xiāng)關設(shè)備。

1. 半導體(tǐ)設計設(shè)備(bèi)

已(yǐ)開發出用於電(diàn)路設計(jì)和圖案(àn)設(shè)計的(dí)專用(yòng)CAD軟件。

2. 光掩(yǎn)模製(zhì)造(zào)設備

光(guāng)掩模也稱為玻(bō)璃幹板(bǎn)，是電(diàn)子(zǐ)電(diàn)路(lù)元件(jiàn)製(zhì)造過程(chéng)中使用(yòng)的(dí)帶(dài)有圖(tú)案(àn)原板(bǎn)的玻(bō)璃或石英板。光掩模製造(zào)設(shè)備(bèi)是在玻璃(lí)基(jī)板上(shàng)蒸(zhēng)鍍(dù)鉻等(děng)遮(zhē)光膜，並(bìng)使用激光或電子(zǐ)束繪(huì)製(zhì)電路圖(tú)案的(dí)設備(bèi)。還(huán)使(shǐ)用顯(xiǎn)影(yǐng)設備(bèi)，幹蝕(shí)刻設備和檢(jiǎn)查(chá)設備(bèi)。

3，晶圓製造(zào)設(shè)備(bèi)

首先(xiān)，使(shǐ)用使用(yòng)金剛石刀(dāo)片的(dí)切(qiē)割(gē)裝置(zhì)將超(chāo)高純(chún)度矽單晶錠切(qiē)割成厚度。這(zhè)是矽晶片。接(jiē)下(xià)來，將晶圓(yuán)表(biǎo)麵拋(pāo)光並(bìng)放(fàng)入高溫氧(yǎng)化爐中形成(chéng)氧化膜。此外，使用抗(kàng)蝕(shí)劑塗敷和(hé)顯(xiǎn)影(yǐng)裝置將(jiāng)稱為光(guāng)致(zhì)抗(kàng)蝕劑(jì)的感光(guāng)劑塗敷到晶(jīng)片(piàn)的(dí)表麵。

通(tōng)過將(jiāng)縮小的(dí)光掩模圖像印(yìn)刷(shuā)到(dào)晶(jīng)片(piàn)表(biǎo)麵(miàn)上來(lái)形成(chéng)電(diàn)路圖案。半導(dǎo)體曝光(guāng)設(shè)備就是用於此目的(dí)。此外，使(shǐ)用蝕刻和(hé)剝(bāo)離設(shè)備(bèi)去(qù)除(chú)不必(bì)要(yào)的(dí)氧化膜和抗蝕(shí)劑(jì)。

利用離子注入和退(tuì)火設備，將(jiāng)硼，磷(lín)等(děng)注入晶(jīng)圓(yuán)中，使(shǐ)其(qí)成(chéng)為半(bàn)導體。將晶(jīng)片(piàn)置於(yú)等離子體(tǐ)裝置(zhì)中，利(lì)用惰性氣(qì)體(tǐ)等(děng)離(lí)子(zǐ)體在晶(jīng)片表(biǎo)麵形(xíng)成(chéng)用(yòng)於電(diàn)極布綫的(dí)鋁金屬(shǔ)膜。最(zuì)後利用檢測(cè)設備對晶(jīng)圓進行逐(zhú)個(gè)芯片的測試，判(pàn)斷(duàn)其是良(liáng)品還是不良品(pǐn)，完(wán)成(chéng)前工(gōng)序。

4，晶(jīng)圓加工的(dí)加工(gōng)設備

在(zài)後(hòu)處(chǔ)理(lǐ)中(zhōng)，首(shǒu)先(xiān)使用劃片鋸設(shè)備將晶(jīng)圓(yuán)切(qiē)割(gē)成單(dān)獨(dú)的芯(xīn)片。然後將芯(xīn)片(piàn)固定在引(yǐn)綫(xiàn)框(kuàng)架(jià)上(shàng)。

5，裝配(pèi)設備(bèi)

首先，使用固(gù)晶機設(shè)備將(jiāng)芯(xīn)片和引綫框用(yòng)鍵合綫(xiàn)連(lián)接(jiē)起(qǐ)來。然後(hòu)使用成(chéng)型(xíng)設(shè)備(bèi)將(jiāng)芯片(piàn)封裝在(zài)樹脂(zhī)中(zhōng)。是(shì)為了(liǎo)保護(hù)。此外(wài)，使用模(mó)具將各個(gè)半導體產品(pǐn)從引綫(xiàn)框架(jià)上(shàng)切(qiē)割(gē)並分離，並(bìng)將外部(bù)引(yǐn)綫模製成(chéng)形狀。

6，檢(jiǎn)驗設備(bèi)

為(wéi)了消(xiāo)除初始(shǐ)缺(quē)陷(xiàn)，我們在執(zhí)行(háng)功能測試(shì)時執行稱為(wéi)老化的加速(sù)溫度和(hé)電(diàn)壓(yā)應力測(cè)試。最後還(huán)需要進行電性(xìng)能(néng)測試，外部結(jié)構(gòu)測試等(děng)，剔(tī)除不良(liáng)品(pǐn)，並進行環(huán)境測試，長期(qī)壽(shòu)命測(cè)試(shì)等可(kě)靠(kào)性測試(shì)。

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