半导体知识介绍课件.ppt
《半导体知识介绍课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《半导体知识介绍课件.ppt(41页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、半导体知识介绍1内容内容1.半导体相关知识介绍2.半导体产业介绍3.半导体晶圆制造4.半导体封装测试5.封装形式介绍6.封装测试厂流程细则7.半导体中国产业分布,著名半导体厂2制程相关:晶圆制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展,。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,功耗降低,器件性能得到提高。晶圆尺寸.6寸8寸12寸16寸(400um)芯片的厚度:整体芯片的厚度。引脚大小及个数封装形式3半导
2、体生产环境:无尘室无尘室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、湿度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计的车间。4无尘室的等级洁净度级别粒径(um)0.10.20.30.55.01357.531NA10350753010NA100NA750300100NA1000NANANA1000710000NANANA1000070100000NANANA100000700等级概念:如1000级,每立方英尺内,大于等于0.5的灰尘颗粒不能超过1000颗5IC产业链芯片制作完整过程包括:芯片设计、晶圆制
3、造、芯片生产(封装、测试)等几个环节。芯片设计晶圆制造,FAB晶圆厂。芯片封装芯片测试设计设计晶圆制造晶圆制造芯片封测芯片封测封装测试厂6Customer客客 户户IC DesignIC设计设计Wafer Fab晶圆制造晶圆制造Wafer Probe晶圆测试晶圆测试Assembly&TestIC 封装测试封装测试SMTIC组装组装IC产业链7IC微电子技术IC整体流程简介一颗完整的芯片制造出需要经过300多道工序,历时3个月。8半导体晶圆制造:Wafer Fabrication 晶圆:Wafer芯片的原料晶圆:晶圆的成分是硅,硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),
4、接着是将些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄,成产的成本越低,但对工艺就要求的越高。石英/沙子一定纯度的硅(多晶硅)纯硅初步提纯高度提纯溶解单晶硅晶棒经过一系列的操作9拉单晶n多晶硅硅锭中晶体的晶向是杂乱无章的,如果使用它来制作半导体器件,其电学特性将非常糟糕,所以必须把多晶硅制作成单晶硅,这个过程可以形象地称作拉单晶(CrystalPulling)。n将高纯度的多晶硅碾碎,放入石英坩埚,加高温到1400C,注意反应的环境是高纯度的惰性气体氩(Ar)。n精确的控制温度,单晶硅就随着晶种被拉出来了。n经过切片后产生真正成型的晶园。n半
5、导体工业使用的晶园并不是纯粹的硅晶园,而是经过掺杂了的N型或者P型硅晶园。这是一套非常复杂的工艺,用到很多不同种类的化学药品。做完这一步,晶园才可以交付到半导体芯片制作工厂。10晶圆的尺寸我们一般会听到是几寸的晶圆厂。一般现在有6寸,8寸,12寸晶圆。正在研究16寸400mm晶圆。这里的几寸是指Wafer的直径。1英寸=25.4mm,6寸晶圆就是直径为150mm的晶圆。8寸200mm,12寸300mm。11封装测试厂封装测试生产流程:点INK(晶圆来料测试)Grading研磨SAWING划片diebonding固晶WireBonding固线Molding封胶TirmFrom切筋Test测试包装
6、一般制程工序流程分为前/后道。前道:Grading,Sawing,diebond,wirebond.后道:Molding,TirmFrom,Test,Packing12IC封测晶圆形成13Inking机此工序主要针对Wafer测试。晶圆厂出厂的晶圆不是全是好的。只是那边测试,会给个MAP图标注!那边是坏die,那些是好die,所以一般此工序好多工厂是不会在测试,除了特别需求。14Grading研磨减薄Grading研磨将从晶圆厂出来的将从晶圆厂出来的Wafer进行背面研磨,来减薄晶圆达到进行背面研磨,来减薄晶圆达到 封装需要的厚度;封装需要的厚度;磨片时,需要在正面(磨片时,需要在正面(Act
7、ive Area)贴胶带保护电路区域)贴胶带保护电路区域 同时研磨背面。研磨之后,去除胶带,测量厚度;同时研磨背面。研磨之后,去除胶带,测量厚度;Taping粘胶带粘胶带BackGrinding磨片磨片De-Taping去胶带去胶带15设备操作页面16SAWING切割晶圆切割(晶圆切割(Die saw)Die saw),有时也叫,有时也叫“划片划片”(Dicing)(Dicing)。一个。一个WaferWafer上做出来的上做出来的独立的独立的ICIC有几百个到几千个甚至上万个,切割的目的是将整个晶圆上每一个有几百个到几千个甚至上万个,切割的目的是将整个晶圆上每一个独立的独立的ICIC通过高速
8、旋转的金刚石刀片切割开来通过高速旋转的金刚石刀片切割开来将晶圆粘贴在蓝膜(将晶圆粘贴在蓝膜(Mylar)上,使得)上,使得 即使被切割开后,不会散落;即使被切割开后,不会散落;通过通过Saw Blade将整片将整片Wafer切割成一切割成一 个个独立的个个独立的Dice,方便后面的,方便后面的 Die Attach 等工序;等工序;Wafer Wash主要清洗主要清洗Saw时候产生的各种粉尘,清洁时候产生的各种粉尘,清洁Wafer;UV光照,光照后,底下贴膜不会沾的太紧。光照,光照后,底下贴膜不会沾的太紧。Wafer Mount晶圆安装晶圆安装贴蓝膜贴蓝膜Wafer Saw晶圆切割晶圆切割Wa
9、fer Wash清洗清洗UV光照光照17Diebonding固晶/装片DB就是把芯片装配到框架上去银浆成分为环氧树脂填充金属粉末(银浆成分为环氧树脂填充金属粉末(Ag););有三个作用:将有三个作用:将Die固定在固定在Die Pad,散热作用,导电作用;,散热作用,导电作用;Write Epoxy点银浆点银浆Die Attach芯片粘接芯片粘接Epoxy Cure银浆固化银浆固化Epoxy Storage:零下零下50度存放;度存放;Epoxy Aging:使用之前回温使用之前回温24H,除去气,除去气泡泡;Epoxy Writing:点银浆于点银浆于L/F的的Pad上,上,Pattern可
10、选可选;18引线框架【Lead Frame】引线框架引线框架提供电路连接和提供电路连接和Die的固定作用;的固定作用;主要材料为铜,会在上面进行镀银、主要材料为铜,会在上面进行镀银、NiPdAu等材料;等材料;易氧化,存放于氮气柜中,湿度小易氧化,存放于氮气柜中,湿度小 于于40%RH;晶圆和芯片除了生产需要都是存储于氮气柜中晶圆和芯片除了生产需要都是存储于氮气柜中19图解操作競寞芯片簿膜吸嘴抓片头校正台圆片簿膜装片头框架银浆分配器2021Wirebonding固线/键合WB目的:为了使芯片能与外界传送及接收信号,就必须在芯片的接触电极与框架的引脚之间,一个一个对应地用键合线连接起来,这个过程
11、叫键合。线分为:金线,银线,铜线,铝线金线采用的是金线采用的是99.99%的高纯度金;的高纯度金;同时,出于成本考虑,目前有采用铜同时,出于成本考虑,目前有采用铜 线和铝线工艺的。优点是成本降低,线和铝线工艺的。优点是成本降低,同时工艺难度加大,良率降低;同时工艺难度加大,良率降低;22如何固线Key Words:Capillary:陶瓷劈刀。:陶瓷劈刀。W/B工艺中最核心的一个工艺中最核心的一个 Bonding Tool,内部为空心,中间穿上金线,并,内部为空心,中间穿上金线,并 分别在芯片的分别在芯片的Pad和和Lead Frame的的Lead上形成第上形成第 一和第二焊点;一和第二焊点;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 半导体 知识 介绍 课件
限制150内