IC lusto procesas

Integrinių grandynų lustų apdorojimas nuo polisilicio iki gatavų gaminių yra sistemingas projektas, apimantis medžiagų mokslą, tiksliąją mechaniką, chemijos inžineriją ir mikroelektronikos technologijas, o galutinio proceso tikslumas ir sudėtingumas tiesiogiai lemia viršutinę lusto našumo ribą ir našumo lygį.

Galinis integrinių grandynų lustų{0}}procesas yra orientuotas į pakavimą, jungiantį priekinės-plokščių gamybos ir terminalų programas, o jo tikslumas ir patikimumas tiesiogiai veikia elektrinį našumą, šilumos valdymo charakteristikas ir ilgalaikį lusto stabilumą.

Šis straipsnis aprašomas taip:

Integrinių grandynų lusto pradinis-procesas

Atgalinis-integrinio grandyno lusto proceso pabaigos procesas

Integrinio grandyno lusto priekinio{0}proceso technologija

Vaflių gamybos procesas

Plokščių gamybos kertinis akmuo prasideda nuo monokristalų auginimo - tiesioginio traukimo metodas įgyvendina kryptingą silicio pavienių kristalų augimą per sėklinių kristalų pakėlimą ir temperatūros gradiento valdymą, o suspensijos zonos lydymosi metodas remiasi aukšto-dažnio indukciniu kaitinimu ir lydymosi zonos judėjimu, kad būtų pasiektas kristalų išvalymas be tiglio vientisumo ir vienodo tiglio užterštumo. plokštelės pagrindinės gardelės.

Po to, kai luitas supjaustomas į ploną lakštą per vidinį apskritimą arba vielos pjovimą, būtina pasiekti nanoskalės paviršiaus plokštumą naudojant cheminį mechaninį poliravimą (CMP), kuris apjungia cheminės korozijos ir mechaninio šlifavimo sinerginį poveikį, kad pašalintų paviršiaus pažeidimo sluoksnį ir išvengtumėte požeminių defektų, o galiausiai po ypač gryno vandens valymo ir dalelių aptikimo suformuotų pagrindo medžiagą integruotos grandinės projektavimui.

Terminis procesas

Terminis procesas vyksta per kelis plokštelių paruošimo etapus, terminis oksidavimas sudaro silicio izoliacijos sluoksnį ant silicio paviršiaus per sauso deguonies / šlapio deguonies procesą, nors sauso deguonies oksidacijos greitis yra lėtas, bet turi puikų kompaktiškumą, o šlapio deguonies oksidacijos metu greitai susidaro plėvelė vandens garų katalizė, kuri abu turi savo dėmesį ruošiant dielektrines plėveles. Pirmosiomis dienomis difuzijos procesas buvo naudojamas priemaišų dopingui, tačiau jį ribojo šoninė difuzija ir koncentracijos gradiento kontrolė, o dabar dažniausiai jį pakeičia jonų implantacija, kuri leidžia in-situ įvesti priemaišų tiksliai įpurškiant didelės-energijos jonų pluoštus, kurių pranašumai yra žema temperatūra, sekli jungtis ir didelis plotas. priemaišų aktyvavimas ir defektų taisymas naudojant greitąjį terminį atkaitinimą (RTA).

Litografijos procesas

Kaip grafinio perdavimo pagrindas, litografijos technologinė raida visada buvo susijusi su skiriamosios gebos gerinimu ir derinimo tikslumo optimizavimu.

Projekcinė litografija užtikrina tikslią subbangos ilgio atkartojimą naudojant žingsninį nuskaitymą ir sujungia panardinamąjį skystį ir fazės{0}}paslinkimo kaukės technologiją, kad peržengtų optinės difrakcijos ribą. Elektronų pluošto litografija užima svarbią vietą ruošiant kaukės plokštę ir gaminant mažą-partijinę kaukės-nemokamą tiesioginio rašymo galimybę. Fotorezisto sistema buvo sukurta iš tradicinių teigiamų / neigiamų klijų į cheminio stiprinimo klijus, o jos šviesai jautrus greitis ir linijos pločio šiurkštumas yra nuolat optimizuojami, o atsparus kietėjimas po kepimo proceso užtikrina stabilų rašto perkėlimą vėlesnio ėsdinimo metu.

Oforto procesas

ėsdinimo procesas yra padalintas į du būdus: sausas ir šlapias, sausas ėsdinimas kaip terpė naudoja plazmą, kad būtų pasiektas anizotropinis ėsdinimas per fizinį bombardavimą ir cheminę reakciją, o tai turi reikšmingų pranašumų dėl gilių griovelių struktūros ir didelio formato santykio. Šlapias ėsdinimas priklauso nuo selektyvių cheminių tirpalų korozijos savybių, kad būtų išlaikyta pusiausvyra tarp sąnaudų ir efektyvumo pašalinant konkrečią medžiagą.

jonų implantavimo procesas ir plonasluoksnio nusodinimo procesas

Jonų implantavimo proceso dopingo tikslumas ir plonasluoksnio nusodinimo proceso etapų padengimo galimybė kartu padeda formuotis pagrindinėms struktūroms, tokioms kaip polisilicio užtvarai, metalinės jungtys ir dielektrinė izoliacija - fizinis nusodinimas garais (PVD) užtikrina tankų metalo plėvelių nusodinimą naudojant vakuuminį garavimą ir cheminį nusodinimą garais arba magnetizavimą. (CVD) remiasi garų fazės reakcijomis, kad sudarytų vienodas plėveles ant sudėtingų paviršių.

0020-28205 6" TI DANGLIO ŽIEDAS

Be to, atominio sluoksnio nusodinimas (ALD) pasižymi nepakeičiamais pranašumais nanoskalės plėvelės storio kontrolei ir trijų{0}}dimensijų struktūros padengimui dėl savaime-ribojančio reakcijos mechanizmo.

Cheminis mechaninis poliravimo procesas

Cheminis mechaninis poliravimas (CMP) vaidina pagrindinį vaidmenį visame pasaulyje išlyginant daugiasluoksnį sujungimą ir trimatę Pastaraisiais metais, plėtojant pažangią pakavimo technologiją ir nevienalytę integraciją, plokščių -lygio pakavimas, naudojant -silicio per (TSV) ir hibridinio sujungimo procesus, kelia aukštesnius reikalavimus pirminiam-galiniam procesui - plataus masto- ekstremalios ultravioletinės litografijos taikymui. (EUV), didelio -k/metalo vartų proceso optimizavimas ir galimas dvimačių medžiagų (pvz., grafeno ir pereinamųjų metalų sulfidų) pritaikymas integrinių grandynų gamybos technologijas skatina siekti didesnio tikslumo. Mažesnio energijos suvartojimo ir stipresnių funkcijų kryptis toliau kinta, formuojant pilną{10}}procesų{10}}nuo medžiagų, ekologijos iki grandininių įrenginių. prie sistemų.

Integrinio grandyno lusto atgalinio{0}proceso technologija

Pakavimo procesas prasideda nuo plokštelių pjaustymo kubeliais – visos plokštelės padalijimas į atskiras plokšteles naudojant didelio-deimantinio pjovimo diską arba pjovimą lazeriu, todėl reikia griežtai kontroliuoti pjovimo greitį ir aušinimo sąlygas, kad būtų išvengta briaunų įtrūkimų ar mikro{1}}įtrūkimų.

Plokščių dėjimo procese naudojami didelio šilumos laidumo klijai arba sukepinto sidabro pasta, kad plokštelė būtų pritvirtinta prie švino rėmo arba pagrindo, siekiant užtikrinti, kad šiluminio plėtimosi koeficientas atitiktų ir sumažintų šiluminio įtempio gedimo riziką. Sujungimo procese reikia atsižvelgti į lanko aukštį, sukibimo stiprumą ir atsparumą kontaktui, kad būtų patenkinti aukšto -dažnio signalo perdavimo varžos valdymo reikalavimai.

Pakuotės apvalkalo pasirinkimas labai skiriasi priklausomai nuo taikymo scenarijaus: tradicinės plastikinės pakuotės, pvz., DIP ir QFP, vis dar plačiai naudojamos plataus vartojimo elektronikoje dėl savo kainos pranašumų, o keraminės pakuotės ir metalinės pakuotės naudojamos didelio{0}}patikimumo srityse, pvz., aviacijos ir automobilių elektronikos gaminiuose dėl sandarumo ir šilumos išsklaidymo pranašumų. Pastaraisiais metais sparčiai vystėsi pažangios pakavimo technologijos, pvz., plokščių-lygio pakavimas (WLP), fan-pakavimas (Fan-Out), sisteminis-in-paketas (SiP) ir 3D sukrautas pakavimas (3D IC), todėl pasiekiama didesnė integracija ir trumpesnis tarpusavio ryšys. kelias per lusto apverčiamą lustą, -silicio per (TSV) ir perjungimo sluoksnį (RDL) technologijas, veiksmingai peržengiant fizines Moore'o dėsnio ribas. Pavyzdžiui, 2,5D / 3D pakuotė įgyvendina daugialypę daugialypę „F{16}}out“ pakuotė optimizuoja kaiščių pasiskirstymą, pakeisdama lusto išdėstymą, kad pagerintų įvesties / išvesties tankį ir šilumos išsklaidymo efektyvumą.

Tikrinimo įranga atlieka visą lustų gamybos procesą ir yra pagrindinė priemonė, užtikrinanti našumą ir patikimumą. Priekinė-patikrinimo įranga, pvz., elipsometrai, stebi litografijos ir plėvelės nusodinimo kokybę matuojant plėvelės storį ir lūžio rodiklį, atominės jėgos mikroskopija (AFM) apibūdina paviršiaus šiurkštumą ir defekto dydį atomo{2}}lygio raiška, o skenuojanti elektroninė mikroskopija (SEM) naudojama ėsdinimo profiliui ir jonų implantacijos pažeidimui stebėti. Galinėje-bandymo įrangoje testavimo aparatas užbaigia lusto funkcijos patikrinimą ir parametrų testavimą naudodamas tikslią srovės ir įtampos šaltinio bei algoritmo modelį, o rūšiavimo mašina ir zondavimo stotis bendradarbiauja, kad pasiektų didelės-sparios automatinį testavimą ir gerą produkto patikrinimą. Tobulėjant dirbtiniam intelektui ir didelių duomenų technologijoms, išmaniosios tikrinimo sistemos pamažu pakeičia tradicinį rankinį interpretavimą, realizuoja automatinį defektų klasifikavimą ir išeigos numatymą pasitelkdamos mašininio mokymosi algoritmus, žymiai pagerindamos aptikimo efektyvumą ir tikslumą. Be to, naujos technologijos, tokios kaip koherentinė aptikimo mikroskopija ir terahercinis vaizdavimas, plečia NDT ribas, suteikdamos patobulintus proceso stebėjimo metodus pažangiam pakavimui ir 3D integracijai.

0020-27113 spaustuvų žiedas 6 SMF TI

Remiantis „dešimt-kartų taisykle“, ankstyvas gedimų fiksavimas tikrinimo procese tapo raktu į sąnaudų kontrolę - visa-grandinės tikrinimo sistema nuo plokštelės lygio iki pakuotės lygio, kartu su dviguba stebėjimo internetu ir neprisijungus analize garantija, užtikrina, kad kiekvieno proceso defektai būtų aptikti ir pataisyti laiku. Šiuo metu, kai lusto funkcijos dydis artėja prie fizinės ribos, tikrinimo įranga tobulinama didesnės skiriamosios gebos, spartesnio ir daugiau intelektualumo kryptimi, pvz., ekstremalią ultravioletinę litografiją (EUV) palaikanti kaukės tikrinimo įranga, rentgeno tomografijos sistema 3D pakavimui ir defektų aptikimo algoritmai, pagrįsti giluminiu mokymusi, kurie kartu kuria integruotos grandinės tinklo kokybės naujoves, kad palaikytų ateitį.