فرآیند تراشه آی سی

فرآیند پردازش تراشه‌های مدار مجتمع از پلی سیلیکون تا محصولات نهایی، یک پروژه سیستماتیک است که علم مواد، مکانیک دقیق، مهندسی شیمی و فناوری میکروالکترونیک را ادغام می‌کند و دقت و پیچیدگی فرآیند{0} انتهای آن مستقیماً حد بالای عملکرد و سطح بازده تراشه را تعیین می‌کند.

فرآیند{0}پشت فرآیند تراشه‌های مدار مجتمع بر روی بسته‌بندی، اتصال{1} ساخت ویفرهای جلویی و برنامه‌های پایانه متمرکز است و دقت و قابلیت اطمینان آن مستقیماً بر عملکرد الکتریکی، ویژگی‌های مدیریت حرارتی و پایداری بلندمدت تراشه تأثیر می‌گذارد.

این مقاله به شرح زیر است:

فرآیند پایان{0}فرایند تراشه مدار مجتمع

فرآیند پایان{0} بازگشت تراشه مدار مجتمع

فناوری فرآیند پایانی{0}در جلوی تراشه مدار مجتمع

فرآیند ساخت ویفر

به عنوان سنگ بنای ساخت ویفر، با رشد تک بلور شروع می شود - روش کشش مستقیم رشد جهتی تک بلورهای سیلیکونی را از طریق بلند کردن کریستال بذر و کنترل گرادیان دما محقق می کند، در حالی که روش ذوب منطقه تعلیق متکی بر-حرکت القایی با فرکانس بالا، حرکت القایی آلاینده و ذوب ذوب است. با هم یکپارچگی و یکنواختی دوپینگ پایه را تضمین می کنند شبکه ویفر

پس از برش شمش به ورق نازکی از طریق برش دایره داخلی یا برش سیم، لازم است که از طریق پرداخت مکانیکی شیمیایی (CMP) به صافی سطح در مقیاس نانو دست یابیم که اثر هم افزایی خوردگی شیمیایی و آسیاب مکانیکی را برای حذف لایه آسیب سطحی و جلوگیری از عیوب زیرسطحی و در نهایت تشکیل یک ماده طراحی مدار تمیز کننده آب پس از یکپارچه سازی تشکیل می دهد.

فرآیند حرارتی

فرآیند حرارتی در مراحل متعددی از آماده‌سازی ویفر انجام می‌شود، اکسیداسیون حرارتی از طریق فرآیند اکسیژن خشک/اکسیژن مرطوب، لایه عایق سیلیس را روی سطح سیلیکون تشکیل می‌دهد، اگرچه سرعت اکسیداسیون اکسیژن خشک آهسته است اما فشردگی عالی دارد، و اکسیداسیون اکسیژن مرطوب باعث تشکیل فیلم سریع توسط بخار آب می‌شود که هر دو فیلم کاتالیزور خود را دارند. فرآیند انتشار برای دوپینگ ناخالصی در روزهای اولیه استفاده می‌شد، اما با انتشار جانبی و کنترل گرادیان غلظت محدود شد و اکنون عمدتاً با کاشت یون جایگزین شده است، که{1}}معرفی درجا مواد ناخالص را از طریق تزریق دقیق پرتوهای یونی با انرژی بالا-، که دارای مزیت‌های درجه حرارت پایین و یکنواختی می‌باشد، محقق می‌کند. اثرات دوگانه فعال سازی ناخالصی و ترمیم نقص با بازپخت حرارتی سریع (RTA).

فرآیند لیتوگرافی

به عنوان هسته انتقال گرافیک، تکامل تکنولوژیکی لیتوگرافی همیشه حول محور بهبود وضوح و بهینه سازی دقت هم ترازی بوده است.

لیتوگرافی پروجکشن از طریق اسکن مرحله‌ای به تکثیر دقیق اندازه طول موج می‌رسد، و مایع غوطه‌وری و فن‌آوری ماسک تغییر فاز{0} را برای عبور از حد پراش نوری ترکیب می‌کند. لیتوگرافی پرتوی الکترونی با قابلیت نوشتن مستقیم ماسک{3}رایگان، جایگاهی در آماده سازی صفحه ماسک و تولید{2}}دسته ای کوچک دارد. سیستم فوتورزیست از یک چسب سنتی مثبت/منفی به یک چسب تقویت کننده شیمیایی توسعه یافته است و سرعت حساس به نور و زبری عرض خط آن به طور مداوم بهینه می شود، و سخت شدن مقاوم در فرآیند{5}پخت، انتقال پایدار الگو را در حکاکی بعدی تضمین می کند.

فرآیند اچینگ

فرآیند اچ به دو مسیر تقسیم می شود: خشک و مرطوب، اچ خشک از پلاسما به عنوان واسطه برای دستیابی به اچ ناهمسانگرد از طریق بمباران فیزیکی و واکنش شیمیایی استفاده می کند که دارای مزایای قابل توجهی در ساختار شیار عمیق و الگوی نسبت تصویر بالا است. حکاکی مرطوب به قابلیت های خوردگی انتخابی محلول های شیمیایی برای حفظ تعادل بین هزینه و کارایی در حذف مواد خاص متکی است.

فرآیند کاشت یون و فرآیند رسوب لایه نازک

دقت دوپینگ فرآیند کاشت یون و توانایی پوشش مرحله‌ای فرآیند رسوب لایه نازک به طور مشترک از تشکیل ساختارهای کلیدی مانند دروازه‌های پلی سیلیکونی، اتصالات فلزی و جداسازی دی الکتریک - رسوب فیزیکی بخار (PVD) رسوب متراکم لایه‌های فلزی را از طریق تبخیر خلاء، مغناطیسی و تبخیر شیمیایی پشتیبانی می‌کند. (CVD) برای تشکیل لایه های یکنواخت روی سطوح پیچیده به واکنش های فاز بخار متکی است.

0020-28205 6" حلقه روکش TI

در میان آنها، رسوب لایه اتمی (ALD) مزایای غیر قابل جایگزینی را در کنترل ضخامت لایه نانومقیاس و پوشش ساختار سه بعدی به دلیل مکانیسم واکنش محدود کننده خود- نشان می دهد.

فرآیند پرداخت مکانیکی شیمیایی

پولیش مکانیکی شیمیایی (CMP) نقشی کلیدی در مسطح شدن جهانی در-اتصال چندلایه و یکپارچگی سه-بعدی دارد و تعادل دینامیکی آن بین خوردگی شیمیایی و آسیاب مکانیکی نه تنها تضمین نمی‌کند که آسیب سطحی نداشته باشد، بلکه نازک شدن دقیق رسانه‌های بین لایه‌ای را نیز درک می‌کند. در سال‌های اخیر، با توسعه فن‌آوری بسته‌بندی پیشرفته و یکپارچگی ناهمگن، بسته‌بندی سطح ویفر-از طریق-سیلیکون از طریق (TSV) و فرآیندهای پیوند هیبریدی، الزامات بالاتری را برای-فرایند پایانی - کاربرد-در مقیاس بزرگ (لیتوگرافی فرابنفش UV) در مقیاس بزرگ مطرح کرده است. بهینه‌سازی فرآیند دروازه‌های{8}K/فلزی بالا و کاربردهای بالقوه مواد دو بعدی (مانند گرافن و سولفیدهای فلزات واسطه) فناوری ساخت مدار مجتمع را به دقت بالاتر سوق می‌دهد، جهت مصرف انرژی کمتر و عملکردهای قوی‌تر به تکامل ادامه می‌دهد، و یک سیستم کامل از نوآوری تا سیستم‌های فرآیندی را تشکیل می‌دهد.

فناوری پایان دادن به فرآیند تراشه مدار مجتمع-

فرآیند بسته‌بندی با برش ویفر آغاز می‌شود - تقسیم کل ویفر به ویفرهای منفرد توسط چرخ برش الماس با دقت بالا یا برش لیزری، که نیازمند کنترل دقیق سرعت برش و شرایط خنک‌کننده برای جلوگیری از بریدگی لبه یا ترک-ریز است.

در فرآیند قرار دادن ویفر، از چسب رسانایی حرارتی بالا یا خمیر نقره متخلخل برای چسباندن ویفر به قاب یا بستر سربی استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که ضریب انبساط حرارتی مطابقت دارد تا خطر شکست تنش حرارتی کاهش یابد. فرآیند اتصال باید ارتفاع قوس، استحکام پیوند و مقاومت تماس را در نظر بگیرد تا الزامات کنترل امپدانس انتقال سیگنال با فرکانس بالا برآورده شود.

انتخاب پوسته بسته‌بندی با توجه به سناریوی کاربردی به‌طور قابل‌توجهی متفاوت است: بسته‌بندی‌های پلاستیکی سنتی مانند DIP و QFP به دلیل مزیت‌های هزینه‌شان همچنان به‌طور گسترده در لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده می‌شوند، در حالی که بسته‌بندی سرامیکی و بسته‌بندی فلزی در زمینه‌های{0}اعتماد بالا مانند صنایع هوافضا و وسایل الکترونیکی خودرو به دلیل سفتی و گرما بودن آنها استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر، فن‌آوری‌های پیشرفته بسته‌بندی مانند بسته‌بندی ویفر-سطح (WLP)، بسته‌بندی فن‌آور (Fan-Out)، سیستم{5}}در-بسته (SiP) و بسته‌بندی انباشته سه‌بعدی (IC 3D) به سرعت توسعه یافته‌اند، مسیرهای اتصال به یکدیگر کوتاه‌تر می‌شوند. از طریق تراشه چرخاندن تراشه، از طریق-سیلیکون از طریق (TSV) و فناوری‌های لایه سیم‌کشی مجدد (RDL)، که به طور مؤثری از محدودیت‌های فیزیکی قانون مور عبور می‌کند. به عنوان مثال، بسته‌بندی 2.5D/3D یکپارچگی ناهمگن چند تراشه‌ای را از طریق interposerهای سیلیکونی انجام می‌دهد که بهبود عملکرد قابل‌توجهی را در زمینه‌های تراشه‌های هوش مصنوعی و محاسبات با عملکرد{14} بالا نشان می‌دهد. بسته‌بندی فن{16}}توزیع پین را با تغییر شکل چیدمان بهینه می‌کند تا چگالی ورودی/خروجی و راندمان اتلاف گرما را بهبود بخشد.

تجهیزات بازرسی کل فرآیند تولید تراشه را طی می کند و ابزار اصلی برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان است. تجهیزات بازرسی جلویی مانند بیضی‌سنج‌ها با اندازه‌گیری ضخامت فیلم و ضریب شکست، ناهمواری سطح و اندازه نقص را در وضوح-سطح اتمی مشخص می‌کند و از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای مشاهده مشخصات elanttch استفاده می‌شود. در{4}}تجهیزات آزمایشی پشتی، دستگاه آزمایش تأیید عملکرد تراشه و آزمایش پارامتر را از طریق منبع دقیق جریان و ولتاژ و مدل الگوریتم تکمیل می‌کند و دستگاه مرتب‌سازی و ایستگاه کاوشگر برای دستیابی به آزمایش خودکار با سرعت بالا و غربالگری خوب محصول همکاری می‌کنند. با توسعه هوش مصنوعی و فناوری کلان داده، سیستم‌های بازرسی هوشمند به تدریج جایگزین تفسیر دستی سنتی می‌شوند، طبقه‌بندی خودکار نقص و پیش‌بینی بازده را از طریق الگوریتم‌های یادگیری ماشین انجام می‌دهند و کارایی و دقت تشخیص را به طور قابل‌توجهی بهبود می‌بخشند. علاوه بر این، فناوری‌های نوظهور مانند میکروسکوپ تشخیص منسجم و تصویربرداری تراهرتز، مرزهای NDT را گسترش می‌دهند و روش‌های نظارت بر فرآیند پیشرفته‌تری را برای بسته‌بندی پیشرفته و یکپارچه‌سازی سه بعدی ارائه می‌کنند.

0020-27113 حلقه گیره 6 SMF TI

بر اساس "قانون ده برابری"، ثبت زودهنگام شکست در فرآیند بازرسی به کلید کنترل هزینه تبدیل شده است - سیستم بازرسی کامل زنجیره ای از سطح ویفر تا سطح بسته بندی، همراه با ضمانت دوگانه نظارت آنلاین و تجزیه و تحلیل آفلاین، تضمین می کند که عیوب در هر فرآیند در زمان مشخصی کشف و تعمیر می شوند. در حال حاضر، با نزدیک شدن اندازه ویژگی تراشه به محدودیت فیزیکی، تجهیزات بازرسی در جهت وضوح بالاتر، سرعت سریع‌تر و هوش بیشتر، مانند لیتوگرافی ماوراء بنفش شدید (EUV) از تجهیزات بازرسی ماسک، سیستم توموگرافی اشعه ایکس برای بسته‌بندی سه بعدی و الگوریتم‌های تشخیص عیب مبتنی بر یادگیری عمیق در حال توسعه هستند.