Çip istehsal prosesinin (2/2) tam izahı: gofretdən qablaşdırma və sınaqdan keçirin

Hər yarımkeçirici məhsulun istehsalı yüzlərlə proses tələb edir və bütün istehsal prosesi səkkiz addıma bölünür:Wefer Emal - Oksidləşmə - Photoidatoqrafiya - Etching - İncə film çökməsi - qarşılıqlı əlaqə - test - qablaşdırma.

---

Addım 5: İncə film çökməsi

Çipin içərisində mikro qurğular yaratmaq üçün davamlı olaraq incə filmlərin təbəqələrini depozit qoymalı və artıq hissələrini ayırdayaraq çıxarın və ayrı-ayrı cihazları ayırmaq üçün bəzi materiallar əlavə etməliyik. Hər bir tranzistor və ya yaddaş hüceyrəsi yuxarıdakı prosesdən keçərək addım-addım qurulur. Burada danışdığımız "nazik film", adi mexaniki emal üsulları ilə istehsal edilə bilməyən 1 mikrondan (mkm, bir metrin bir milyonuncu) qədər qalınlığı olan "Film" ə aiddir. Tələb olunan molekulyar və ya atom ədədləri olan bir film yerləşdirmək prosesi "çökmə" dir.

Çox qatlı yarımkeçirici quruluşu yaratmaq üçün əvvəlcə bir cihaz yığımı hazırlamalı, yəni gofretin səthindəki incə metal (keçirici) filmlər və dielektrik filmlər və dielektrik (izolyasiya) filmləri, sonra üç ölçülü bir quruluşu çıxarmaq lazımdır. Çökmə prosesləri üçün istifadə edilə bilən texnikalar, kimyəvi buxarlanma (CVD), Atom təbəqəsi çökməsi (ALD) və fiziki bu üsullar (PVD) və bu üsullardan istifadə edən metodlar quru və nəm çöküntülərə bölünə bilər.

Kimyəvi buxarlanma (CVD)

Kimyəvi buxar çöküntüsündə, Precursor qazları, o, otağından çıxan vafli və byproducts səthinə bağlanmış nazik bir film meydana gətirən bir reaksiya otağında reaksiya verir. Plazma inkişaf etmiş kimyəvi buxarlanma çöküntüsü, reaktiv qazları yaratmaq üçün plazmandan istifadə edir. Bu üsul, temperatur həssas quruluşları üçün ideal hala gətirərək reaksiya temperaturunu azaldır. Plazmandan istifadə etmək üçün çox vaxt daha yüksək keyfiyyətli filmlərlə nəticələnən çöküntülərin sayını da azalda bilər.

Atom təbəqəsi Döşəmə (ALD)

Atom təbəqəsi depozisiyası bir anda yalnız bir neçə atom təbəqəsini yatıraraq nazik filmlər meydana gətirir. Bu üsulun açarı müəyyən bir qaydada həyata keçirilən və yaxşı idarəetmə qaydalarını qorumaqdır. Offer səthini bir prekursor ilə örtüklü ilk addımdır və sonra müxtəlif qazlar vaffer səthində istədiyiniz maddəni yaratmaq üçün reaksiya vermək üçün fərqli qazlar təqdim olunur.

Fiziki buxarlanma (PVD)

Adı nəzərdə tutulduğu kimi, fiziki buxarlanma çökməsi, fiziki vasitələrlə nazik filmlərin meydana gəlməsinə aiddir. Sputtering, argon plazmasından bir hədəfdən atomları ləkələmək və nazik bir film meydana gətirmək üçün bir gofretin səthinə yatırmaq üçün fiziki bir buxar doğurma üsuludur. Bəzi hallarda, əmanətlənmiş film ultrabənövşəyi istilik müalicəsi (UVTP) kimi texnikalar vasitəsilə müalicə və təkmilləşdirilə bilər.

Addım 6: Qarşılıqlı əlaqə

Yarımkeçiricilərin keçiriciliyi, elektrik enerjisinin axınını tam idarə etməyə imkan verən dirijorlar və qeyri-keçiricilər arasında (İ.E. izolyatorları) arasında olur. Vafi əsaslı litoqrafiya, etching və çökmə prosesləri tranzistor kimi komponentlər qura bilər, ancaq güc və siqnalların ötürülməsini və qəbulunu aktivləşdirmək üçün qoşulmalıdırlar.

Metallar, keçiriciliyi səbəbindən dövrə qarşılıqlı əlaqəsi üçün istifadə olunur. Yarımkeçiricilər üçün istifadə olunan metallar aşağıdakı şərtlərə cavab verməlidir:

· Aşağı müqavimət: Metal dövrələrin cari keçməsi lazım olduğundan, onlarda olan metalların aşağı müqavimət göstərməsi olmalıdır.

· Termokimyəvi sabitlik: Metal materialların xüsusiyyətləri metal əlaqələndirici proses zamanı dəyişməz qalmalıdır.

· Yüksək etibarlılığı: İnteqrasiya edilmiş dövrə texnologiyası inkişaf etdikcə, hətta az miqdarda metal bir-birinə bağlı materiallar kifayət qədər davamlılığı olmalıdır.

· İstehsal dəyəri: İlk üç şərt yerinə yetirilsə də, maddi xərc kütləvi istehsalın ehtiyaclarını ödəmək üçün çox yüksəkdir.

Qarşılıqlı əlaqə prosesi əsasən iki material, alüminium və mis istifadə edir.

Alüminium qarşılıqlı əlaqə prosesi

Alüminium qarşılıqlı əlaqə prosesi, alüminium çökmə, fotorezist tətbiqi, məruz qalma və inkişafdan başlayır, oksidləşmə prosesinə girmədən əvvəl artıq alüminium və fotorezisti seçici şəkildə silmək üçün izləmə ilə başlayır. Yuxarıda göstərilən addımlar başa çatdıqdan sonra, fotoliitoqrafiya, etching və çökmə prosesləri, qarşılıqlı əlaqə tamamlanana qədər təkrarlanır.

Əla keçiriciliyinə əlavə olaraq, alüminium fotoliitoqraf, etch və depozit üçün də asandır. Bundan əlavə, oksid filminə ucuz və yaxşı bir yapışma var. Onun çatışmazlıqları, korlamaq və aşağı ərimə nöqtəsi olması asandır. Bundan əlavə, alüminiumun silikonla reaksiya verməməsi və əlaqə problemlərinə səbəb olmasının qarşısını almaq üçün, metal depozitlər boşalmentdən ayrı-alüminiuma əlavə edilməlidir. Bu əmanət "maneə metal" adlanır.

Alüminium sxemlər çökmə yolu ilə formalaşır. Dafer vakuum kamerasına girdikdən sonra, alüminium hissəciklərin yaranan nazik bir film vaflaya riayət edəcək. Bu proses kimyəvi buxar çöküntüsü və fiziki buxar çöküntüsünü ehtiva edən "buxar çöküntüsü (VD)" adlanır.

Mis qarşılıqlı prosesi

Yarımkeçirici proseslər daha mürəkkəb və cihaz ölçüləri azaldıqca, alüminium sxemlərin əlaqə sürəti və elektrik xüsusiyyətləri artıq adekvatdır və həm ölçüsü, həm də xərc tələblərinə cavab verən yeni dirijorlar lazımdır. Misin ilk səbəbi alüminiumu əvəz edə bilər, daha sürətli cihaz bağlantısı sürətinə imkan verən daha aşağı müqavimət göstərə bilər. Mis, eyni zamanda, elektromiqrasiyaya daha davamlı olduğundan, metal ionların bir metaldan, alüminiumdan daha çox axan olduqda, metal ionlarının hərəkəti.

Bununla birlikdə, mis asanlıqla birləşmələri asanlıqla meydana gətirmir, buxarlanmağı və bir vaffin səthindən çıxarmağı çətinləşdirir. Bu problemi həll etmək əvəzinə, mis-iti əvəz etmək əvəzinə, ehtiyac duyduğu yerlərdə xəndəklər və viaslardan ibarət olan metal xətt naxışları meydana gətirərək, "Damascene" adlı bir prosesi mis ilə doldurun.

Mis atomları dielektrika yayılmağa davam etdikcə, sonuncunun izolyasiyası azalır və mis atomlarını daha da yayılmadan maneə törədən bir maneə təbəqəsi yaradır. Bundan sonra nazik bir mis toxumu təbəqəsi, maneə qatında meydana gəlir. Bu addım, mis ilə yüksək aspekt nisbəti nümunələrinin doldurulması olan elektroplatting etməyə imkan verir. Doldurduqdan sonra, artıq mis metal kimyəvi mexaniki cilalanma (CMP) tərəfindən çıxarıla bilər. Tamamlandıqdan sonra bir oksid filmi yatırıla bilər və artıq film fotolitoqrafiya və ayırma prosesləri ilə çıxarıla bilər. Yuxarıda göstərilən proses mis bir-biri ilə tamamlanana qədər təkrarlanmalıdır.

Yuxarıdakı müqayisədən, mis əlaqəsi və alüminium qarşılıqlı əlaqəsi arasındakı fərqin, artıq misin metal CMP tərəfindən çıxarılmasıdan daha çox, metal CMP-nin çıxarılmasıdır.

Addım 7: Test

Testin əsas məqsədi yarımkeçirici çipin keyfiyyətinin müəyyən bir standart, qüsurlu məhsulları aradan qaldırmaq və çipin etibarlılığını artırmaq üçün müəyyən bir standart cavabdeh olub olmadığını yoxlamaqdır. Bundan əlavə, qüsurlu məhsullar, qiymət və vaxta qənaət etməyə kömək edən qablaşdırma addımına girməyəcəkdir. Elektron Die çeşidlənməsi (EDS), gofret üçün bir test üsuludur.

EDS, hər bir çipin elektrik xüsusiyyətlərini dükan vəziyyətində yoxlayan və bununla da yarımkeçirici gəlirini yaxşılaşdıran bir prosesdir. EDS aşağıdakı kimi beş addıma bölünə bilər:

01 Elektrik Parametrləri Monitorinqi (EPM)

EPM yarımkeçirici çip testində ilk addımdır. Bu addım, hər bir cihazı (tranzistorlar, konvaksiya və diodlar daxil olmaqla), elektrik parametrlərinin standartlara uyğun olmasını təmin etmək üçün yarımkeçirici inteqrasiya edilmiş dövrələr üçün tələb olunan hər bir cihazı (tranzistorlar, konvidlər və diodlar) sınayacaqdır. EPM-nin əsas funksiyası, yarımkeçirici istehsal proseslərinin və məhsulun performansının səmərəliliyini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə ediləcək ölçülmüş elektrik xarakteristik məlumatlarını təmin etməkdir (qüsurlu məhsulları aşkar etmək olmaz).

02 vafli qocalma testi

Yarımkeçirici qüsur dərəcəsi iki aspektdən, yəni istehsal qüsurlarının nisbəti (erkən mərhələdə daha yüksək) və bütün həyat dövründəki qüsurların dərəcəsidir. Vali Yaşlanma Testi, erkən mərhələdə qüsurları olan məhsulları tapmaq, yəni potensial qüsurları kəşf etməklə son məhsulun etibarlılığını artırmaq üçün müəyyən bir temperatur və AC / DC gərginlik altında vafleri sınamaq üçün istinad edir.

03 aşkarlama

Yaşlanma testi başa çatdıqdan sonra yarımkeçirici çipi bir prob kartı ilə test cihazına qoşulmaq lazımdır və sonra temperatur, sürət və hərəkət testləri müvafiq yarımkeçirici funksiyalarını yoxlamaq üçün gofretdə aparıla bilər. Xahiş edirəm xüsusi test addımlarının təsviri üçün masaya baxın.

04 təmir

Təmir ən vacib test addımdır, çünki bəzi qüsurlu fişlər problemli komponentləri dəyişdirərək təmir edilə bilər.

05 nöqtə

Elektrik testi uğursuz olan fişlər əvvəlki addımlarda sıralanmışdır, lakin yenə də onları ayırmaq üçün qeyd etmək lazımdır. Keçmişdə, çılpaq gözlə eyniləşdirilməli olduqlarını təmin etmək üçün xüsusi mürəkkəblə qüsurlu fişləri qeyd etmək lazım idi, amma indi sistem onları test məlumatlarının dəyərinə görə avtomatik olaraq sıralayır.

Addım 8: Qablaşdırma

Əvvəlki bir neçə prosesdən sonra, vafli bərabər ölçülü kvadrat fişlər meydana gətirəcək ("tək çip" kimi tanınır). Etməli olan növbəti şey, kəsərək fərdi çipləri əldə etməkdir. Yeni kəsilmiş fişlər çox kövrəkdir və elektrik siqnalları mübadiləsi edə bilməz, buna görə ayrıca işlənməlidirlər. Bu proses yarımkeçirici çip xaricində qoruyucu bir qabıq meydana gətirən və çöldə elektrik siqnalları mübadiləsinə imkan verən qablaşdırmadir. Bütün qablaşdırma prosesi beş addıma bölünür, yəni waffer mişar, tək çip qoşması, qarşılıqlı əlaqə, qəlibləmə və qablaşdırma testi.

01 vafli mişar

Wafter-dən saysız-hesabsız sıx bir şəkildə düzəldilmiş fişləri kəsmək üçün əvvəlcə qablaşdırma prosesinin ehtiyaclarını ödəyənə qədər gofretin arxasını diqqətlə "üyütməliyik". Taşlamadan sonra, yarımkeçirici çip ayrılıncadək vafferdəki yazıçı xətti boyunca kəsə bilərik.

Üç növ vafli mişar texnologiyası var: bıçaq kəsmə, lazer kəsmə və plazma kəsmə. Blade Dicing, sürtünmə istiliyinə və zibillərə meylli olan gofreti kəsmək üçün bir almaz bıçağın istifadəsidir və beləliklə vafleri zərər verir. Lazer Diking daha yüksək dəqiqliyə malikdir və gofreti nazik qalınlığı və ya kiçik bir scribe xətti boşluğu ilə asanlıqla idarə edə bilər. Plazma Diking plazma etching prinsipindən istifadə edir, buna görə də bu texnologiya, hiyləgərlik xətti boşluğu çox kiçik olsa belə, bu texnologiya da tətbiq olunur.

02 tək boşluq əlavəsi

Bütün çiplər gofretdən ayrıldıqdan sonra fərdi fişləri (tək gofret) substrata (qurğuşun çərçivəsinə) əlavə etməliyik. Substratın funksiyası yarımkeçirici çipləri qorumaq və onlara elektrik siqnallarını xarici sxemlər ilə mübadilə etməkdir. Çipləri bağlamaq üçün maye və ya bərk lent yapışdırıcıları istifadə edilə bilər.

03 qarşılıqlı əlaqə

Çipi substrata bağladıqdan sonra elektrik siqnal mübadiləsinə nail olmaq üçün ikisinin əlaqə nöqtələrini də bağlamalıyıq. Bu addımda istifadə edilə bilən iki əlaqə metodu var: nazik metal tellər və sferik qızıl bloklar və ya qalay bloklarından istifadə edərək nazik metal tellər və flip çipi bağlama. Tel bağlama ənənəvi bir üsuldur və flip çip bağlama texnologiyası yarımkeçirici istehsal sürətləndirə bilər.

04 qəlibləmə

Yarımkeçirici çipin bağlantısını başa vurduqdan sonra, yarımkeçirici inteqrasiya edilmiş dövrəni temperatur və rütubət kimi xarici şəraitdən qorumaq üçün çipdən kənar bir paket əlavə etmək üçün bir qələbə prosesi əlavə etmək lazımdır. Paket kif lazım olduqda, yarımkeçirici çipi və epoksi qəlibləmə birləşməsini (EMC) kalıbın içinə qoymalı və möhürləməliyik. Möhürlənmiş çip son formadır.

05 Qablaşdırma testi

Artıq yekun formalarını olan fişlər də son qüsur testindən keçməlidir. Son testə girən bütün bitmiş yarımkeçirici çiplər yarımkeçirici çiplər bitdi. Test cihazlarında yerləşdiriləcək və elektrik, funksional və sürət testləri üçün gərginlik, temperatur və rütubət kimi fərqli şərtlər qoyacaqlar. Bu testlərin nəticələri qüsurları tapmaq və məhsulun keyfiyyətini və istehsal səmərəliliyini artırmaq üçün istifadə edilə bilər.

Qablaşdırma texnologiyasının təkamülü

Çip ölçüsü azalma və performans tələbləri artdıqca, son bir neçə ildə bir çox texnoloji yeniliklərə məruz qaldı. Bəzi gələcək yönümlü qablaşdırma texnologiyaları və həllər, vaffinq səviyyəli qablaşdırma (WLP), Buzping Prosesləri və Yenidən bölmə və Yenidən bölüşmə Layeri (RDL) texnologiyası, eləcə də incə istehsal və təmizlik texnologiyaları kimi ənənəvi arxa proseslər üçün çöküntü istifadəsi daxildir.

Qabaqcıl qablaşdırma nədir?

Ənənəvi qablaşdırma, hər çipdən vafferdən kəsilməli və bir qəlibə yerləşdirilməsini tələb edir. Wafter səviyyəli qablaşdırma (WLP), çipi hələ gofretdə birbaşa qablaşdırmağı ifadə edən qabaqcıl qablaşdırma texnologiyasının bir növüdür. WLP prosesi əvvəlcə paket və test etməkdir və sonra bütün yaradılan fişləri bir anda gofrdən ayırın. Ənənəvi qablaşdırma ilə müqayisədə WLP-nin üstünlüyü daha az istehsal dəyəridir.

Qabaqcıl qablaşdırma 2D qablaşdırmaya, 2.5d qablaşdırma və 3D qablaşdırmaya bölünə bilər.

Kiçik 2D qablaşdırma

Daha əvvəl qeyd olunduğu kimi, qablaşdırma prosesinin əsas məqsədi yarımkeçirici çipin siqnalının kənarına göndərilməsini və vaflada meydana gələn bumps giriş / çıxış siqnallarının göndərilməsi üçün əlaqə nöqtələridir. Bu bumps fan içində və fanat-oça bölünür. Keçmiş fan formalı çip içərisindədir və ikincisi fan şəklində çip aralığından kənardır. Giriş / çıxış siqnalını I / O (giriş / çıxış) adlandırırıq və giriş / çıxış sayının sayını I / O saymaq adlanır. I / O sayı qablaşdırma metodunu təyin etmək üçün vacib bir əsasdır. I / O saymaq azdırsa, fanatda qablaşdırma istifadə olunur. Çip ölçüsü qablaşdırmadan sonra çox şey dəyişmədiyi üçün, bu proses çip miqyaslı qablaşdırma (CSP) və ya vafli səviyyəli çip miqyaslı qablaşdırma (WLCSP) də deyilir. I / O saymaq yüksəkdirsə, fanatdan kənar qablaşdırma ümumiyyətlə istifadə olunur və bölüşdürülmə qaydalarını aktivləşdirmək üçün bumps əlavə etmək üçün və yenidən bölüşdürmə təbəqələri (RDLS) tələb olunur. Bu, "fanat-out-out-out səviyyəli qablaşdırma (fowlp)."

2.5d qablaşdırma

2.5D qablaşdırma texnologiyası, siqnalların yanal olmasına imkan verərkən iki və ya daha çox növ fiş qoya bilər, bu da paketin ölçüsünü və performansını artıra bilər. Ən çox istifadə olunan 2.5D qablaşdırma üsulu, bir silikon interposu vasitəsilə bir paketə yaddaş və məntiq çiplərini bir paketə qoymaqdır. 2.5d qablaşdırma, silikon vias (TSV), mikro bumps və incə makiyajdalar kimi əsas texnologiyalar tələb olunur.

3D qablaşdırma

3D qablaşdırma texnologiyası siqnalların şaquli olaraq yönləndirilməsinə imkan verərkən iki və ya daha çox növ çipi bir paketə qoya bilər. Bu texnologiya daha kiçik və daha yüksəklərə uyğundur ki, i / o Sayma seminkonduckor çipləri. TSV yüksək I / O sayğacları olan çiplər üçün istifadə edilə bilər və tel bağlama aşağı I / O sayma ilə fişlər üçün istifadə edilə bilər və nəticədə fişlərin şaquli təşkil edildiyi bir siqnal sistemi meydana gətirir. 3D qablaşdırma üçün tələb olunan əsas texnologiyalara TSV və mikro bump texnologiyası daxildir.

İndiyə qədər yarımkeçirici məhsul istehsalının səkkiz addımı "vafli emalı - oksidləşmə - photolitoqrafiya - incə film çökməsi - qarşılıqlı əlaqə - test - qablaşdırma" tam tətbiq edilmişdir. "Qumdan" "Çips" -ə "Çiplər", yarımkeçirici texnologiya "Qızıllara çevrilən daşlara" həqiqi bir versiyasını həyata keçirir.

---

Vetek yarımkeçiricisi peşəkar Çin istehsalçısıdırTantalum karbid örtüyü, Silikon karbid örtüyü, Xüsusi qrafit, Silikon karbid keramikavəDigər yarımkeçirici keramika. Vetek yarımkeçiricisi yarımkeçirici sənayesi üçün müxtəlif SIC vafli məhsulları üçün qabaqcıl həllər təqdim etməyə çalışır.

Yuxarıdakı məhsullarla maraqlanırsınızsa, zəhmət olmasa birbaşa bizimlə əlaqə saxlamaqdan çekinmeyin.  

Mob: + 86-180 6922 0752

WhatsApp: +86 180 6922 0752

Email: anny@veteksemi.com