IC-brikkeprosess

Behandlingsprosessen for integrerte kretsbrikker fra polysilisium til ferdige produkter er et systematisk prosjekt som integrerer materialvitenskap, presisjonsmekanikk, kjemiteknikk og mikroelektronikkteknologi, og presisjonen og kompleksiteten til front-prosessen bestemmer direkte den øvre grensen for ytelse og ytelsesnivå for brikken.

Bak-prosessprosessen for integrerte kretsbrikker er sentrert om pakking, tilkobling av front-wafer-produksjon og terminalapplikasjoner, og dens presisjon og pålitelighet påvirker direkte den elektriske ytelsen, termiske styringsegenskapene og langsiktig-stabilitet til brikken.

Denne artikkelen er beskrevet som følger:

Front-prosessprosess for integrert kretsbrikke

Back-prosessprosess for integrert kretsbrikke

Integrert kretsbrikke foran-prosessteknologi

Prosess for fremstilling av wafer

Som hjørnesteinen i waferproduksjon, begynner den med enkeltkrystallvekst -. Direct pull-metoden realiserer retningsveksten av silisiumenkelkrystaller gjennom frøkrystallløfting og temperaturgradientkontroll, mens suspensjonssonesmeltemetoden er avhengig av høy-induksjonsoppvarming og smeltesonebevegelse for å oppnå krystallrensing, som sammen sikrer krystallrensing, som sammen sikrer krystallrensing. ensartethet av grunnleggende gitter av waferen.

Etter at blokken er kuttet til et tynt ark gjennom skjæring av indre sirkel eller trådskjæring, er det nødvendig å oppnå flathet i nanoskala gjennom kjemisk mekanisk polering (CMP), som kombinerer den synergistiske effekten av kjemisk korrosjon og mekanisk sliping for å fjerne overflateskadelaget og unngå undergrunnsdefekter, og til slutt danne et substratmateriale etter design av integrert vannkrets for substrat og partikkeldeteksjon.

Termisk prosess

Den termiske prosessen går gjennom flere stadier av waferpreparering, termisk oksidasjon danner silikaisolasjonslag på silisiumoverflaten gjennom tørr oksygen/våt oksygen-prosess, selv om den tørre oksygenoksidasjonshastigheten er langsom, men har utmerket kompakthet, og våt oksygenoksidasjon oppnår rask filmdannelse ved vanndampkatalyse, som begge har sin egen vekt i fremstillingen av dielektriske filmer. Diffusjonsprosessen ble brukt til urenhetsdoping i de tidlige dagene, men den var begrenset av lateral diffusjon og konsentrasjonsgradientkontroll, og er nå for det meste erstattet av ioneimplantasjon, som realiserer in-in-situ introduksjon av dopingmidler gjennom presis injeksjon av høy-ionestråler, som har fordelene med ensartethet, lav arealtemperatur og kan oppnå ensartet arealtemperatur, effekter av urenhetsaktivering og defektreparasjon med hurtig termisk utglødning (RTA).

Litografiprosess

Som kjernen i grafisk overføring har den teknologiske utviklingen av litografi alltid dreid seg om forbedring av oppløsning og optimalisering av justeringsnøyaktighet.

Projeksjonslitografi oppnår nøyaktig replikering av subbølgelengdestørrelse gjennom trinnvis skanning, og kombinerer nedsenkingsvæske og fase-skiftmasketeknologi for å bryte gjennom grensen for optisk diffraksjon. Elektronstrålelitografi inntar en plass i maskeplateforberedelse og små-batchproduksjon med sin maske-frie direkteskrivingsevne. Fotoresistsystemet har utviklet seg fra et tradisjonelt positivt/negativt lim til et kjemisk forsterkningslim, og dets lysfølsomme hastighet og linjebredderuhet er kontinuerlig optimalisert, og resistherdingen av etter-bakeprosessen sikrer stabil overføring av mønsteret i den påfølgende etsingen.

Etseprosess

Etseprosessen er delt inn i to baner: tørr og våt, tørr etsing bruker plasma som medium for å oppnå anisotropisk etsing gjennom fysisk bombardement og kjemisk reaksjon, som har betydelige fordeler i dyp rillestruktur og høyt sideforhold. Våtetsing er avhengig av de selektive korrosjonsegenskapene til kjemiske løsninger for å opprettholde en balanse mellom kostnad og effektivitet i spesifikk materialfjerning.

ionimplantasjonsprosess og tynnfilmavsetningsprosess

Dopingnøyaktigheten til ioneimplantasjonsprosessen og trinndekningsevnen til tynnfilmavsetningsprosessen støtter i fellesskap dannelsen av nøkkelstrukturer som polysilisiumporter, metallforbindelser og dielektrisk isolasjon - fysisk dampavsetning (PVD) realiserer den tette avsetningen av metallfilmer gjennom vakuumfordampning og kjemisk dampforstøving (CVD-deponering) er avhengig av dampfasereaksjoner for å danne jevne filmer på komplekse overflater.

0020-28205 6" TI-DEKKRING

Blant dem viser atomlagavsetning (ALD) uerstattelige fordeler i nanoskala filmtykkelseskontroll og tre-dimensjonal strukturdekning i kraft av dens selv-begrensende reaksjonsmekanisme.

Kjemisk mekanisk poleringsprosess

Kjemisk mekanisk polering (CMP) spiller en nøkkelrolle i global utflatning i fler-lags sammenkobling og tre-dimensjonal integrasjon, og dens dynamiske balanse mellom kjemisk korrosjon og mekanisk sliping sikrer ikke bare overflateskade, men realiserer også den nøyaktige tynningen av mellomlagsmedia. De siste årene, med utviklingen av avansert emballasjeteknologi og heterogen integrasjon, har emballasje på wafer-nivå, gjennom-silisium via (TSV) og hybridbindingsprosesser stilt høyere krav til front-prosessen - den store-anvendelsen av ekstrem ultrafiolett litografi (EUV), prosessoptimalisering av høy-k/metallporter, og de potensielle bruksområdene for to-materialer (som grafen og overgangsmetallsulfider) driver integrert kretsproduksjonsteknologi til høyere presisjon. Retningen til lavere strømforbruk og sterkere funksjoner fortsetter å utvikle seg, og danner en fullkjede til innovasjon{{10} enheter, fra prosesser til systemer.

Integrert kretsbrikke bak-prosessteknologi

Pakkeprosessen begynner med skiving – delingen av hele waferen i individuelle wafere ved hjelp av høy-diamantskjærehjul eller laserskjæring, noe som krever streng kontroll av kuttehastighet og kjøleforhold for å unngå kantflis eller mikro-sprekker.

I waferplasseringsprosessen brukes lim med høy termisk ledningsevne eller sintret sølvpasta for å binde waferen til blyrammen eller substratet for å sikre at den termiske ekspansjonskoeffisienten stemmer overens for å redusere risikoen for termisk spenningssvikt. Bindingsprosessen må ta hensyn til buehøyden, bindingsstyrken og kontaktmotstanden for å møte impedanskontrollkravene til høyfrekvent signaloverføring.

Valget av emballasjeskall varierer betydelig avhengig av applikasjonsscenarioet: tradisjonell plastemballasje som DIP og QFP er fortsatt mye brukt i forbrukerelektronikk på grunn av kostnadsfordelene, mens keramiske emballasjer og metallemballasje brukes i høy-pålitelighetsfelt som fly- og bilelektronikk på grunn av deres lufttetthet og varmeavledningsfordeler. De siste årene har avanserte emballasjeteknologier som wafer-level packaging (WLP), fan-out-emballasje (Fan-Out), system-}in-package (SiP) og 3D stacked packaging (3D IC) utviklet seg raskt, og oppnådd høyere integreringsveier og kortere sammenkoblinger. chip flip chip, gjennom-silikon via (TSV), og rewiring layer (RDL) teknologier, som effektivt bryter gjennom de fysiske grensene til Moores lov. For eksempel realiserer 2,5D/3D-emballasje heterogen multi-brikkeintegrering gjennom silisiuminnleggere, og viser betydelig ytelsesforbedring innen AI-brikker og{14}}høyytelsesdatabehandling. Vifte-emballasje optimaliserer pindistribusjonen ved å omforme brikkeoppsettet for å forbedre I/O-tettheten og varmeavledningseffektiviteten.

Inspeksjonsutstyr går gjennom hele prosessen med brikkeproduksjon og er kjerneverktøyet for å sikre utbytte og pålitelighet. Front-inspeksjonsutstyr som ellipsometre overvåker litografi og filmavsetningskvalitet ved å måle filmtykkelse og brytningsindeks, atomkraftmikroskopi (AFM) karakteriserer overflateruhet og defektstørrelse ved atom-nivåoppløsning, og skanningselektronmikroskopi (SEM) brukes til å observere implantasjonsetsingsprofilen. I bakre-testutstyret fullfører testmaskinen chipfunksjonsverifiseringen og parametertestingen gjennom presisjonsstrøm- og spenningskilden og algoritmemodellen, og sorteringsmaskinen og sondestasjonen samarbeider for å oppnå automatisk høy-hastighetstesting og god produktscreening. Med utviklingen av AI og big data-teknologi erstatter intelligente inspeksjonssystemer gradvis tradisjonell manuell tolkning, og realiserer automatisk defektklassifisering og avkastningsprediksjon gjennom maskinlæringsalgoritmer, noe som forbedrer deteksjonseffektiviteten og nøyaktigheten betydelig. I tillegg utvider nye teknologier som koherent deteksjonsmikroskopi og terahertz-avbildning grensene for NDT, og gir mer raffinerte prosessovervåkingsmetoder for avansert pakking og 3D-integrasjon.

0020-27113 KLEMMERING 6 SMF TI

Drevet av den «ti-foldige regelen», har tidlig feilfangst i inspeksjonsprosessen blitt nøkkelen til kostnadskontroll - hele-kjedeinspeksjonssystemet fra wafer-nivå til emballasjenivå, kombinert med den doble garantien for online overvåking og offline-analyse, sikrer at defekter i hver prosess blir oppdaget og reparert i tide. For øyeblikket, ettersom størrelsen på brikkefunksjonen nærmer seg den fysiske grensen, utvikler inspeksjonsutstyr seg i retning av høyere oppløsning, raskere hastighet og mer intelligens, slik som ekstrem ultrafiolett litografi (EUV) som støtter maskeinspeksjonsutstyr, røntgentomografisystem for 3D-emballasje og defektdeteksjonsalgoritmer basert på innovasjon i fellesskap med integrert nettverksbygging for å støtte en fremtidig kretsindustri.