الشركة الرائدة في مجال الصفائح والقضبان والأنابيب والمقاطع والأجزاء البلاستيكية منذ عام 1984
1-858-637-2801
عربة التسوق (0)

منزل / آخر / أشباه الموصلات تجهيز خطوات

الشركة الرائدة في مجال الصفائح والقضبان والأنابيب والمقاطع والأجزاء البلاستيكية منذ عام 1984

1-858-637-2801

https://www.professionalplastics.com/

أشباه الموصلات تجهيز خطوات

اسم المنتج:
سؤال أو تعليق:

اسم الشركة:

اسم:

أولا

آخر

البريد الإلكتروني:

رقم الهاتف:

مدينة:

البلد / الدولة:

الولايات المتحدة الأمريكية
كندا
آخر

الرمز البريدي / الرمز البريدي:

(للولايات المتحدة أو كندا)

يجب ملء العناصر الموجودة بالخط العريض .

نظرة عامة على خطوات معالجة أشباه الموصلات

تصنيع جهاز أشباه الموصلات هو العملية المستخدمة لإنشاء شرائح ، الدوائر المتكاملة الموجودة في الأجهزة الكهربائية والإلكترونية اليومية. إنه تسلسل متعدد الخطوات من خطوات المعالجة الفوتوغرافية والكيميائية يتم خلالها إنشاء الدوائر الإلكترونية تدريجياً على رقاقة مصنوعة من مادة شبه موصلة نقية. السيليكون هو مادة أشباه الموصلات الأكثر استخدامًا اليوم ، جنبًا إلى جنب مع مختلف أشباه الموصلات المركبة. تستغرق عملية التصنيع بأكملها من البداية إلى الرقائق المعبأة الجاهزة للشحن من ستة إلى ثمانية أسابيع ويتم إجراؤها في منشآت عالية التخصص يشار إليها باسم fabs.

رقائق
الرقاقة النموذجية مصنوعة من السيليكون النقي للغاية الذي ينمو إلى سبائك أسطوانية أحادية البلورية (كرات) يصل قطرها إلى 300 مم (أقل بقليل من 12 بوصة) باستخدام عملية Czochralski. يتم بعد ذلك تقطيع هذه السبائك إلى شرائح يبلغ سمكها حوالي 0.75 مم ويتم صقلها للحصول على سطح منتظم ومستوٍ للغاية. بمجرد تحضير الرقائق ، يلزم العديد من خطوات العملية لإنتاج الدائرة المتكاملة لأشباه الموصلات المرغوبة. بشكل عام ، يمكن تجميع الخطوات في منطقتين:

معالجة الواجهة الأمامية

معالجة الخلفية

يعالج
في تصنيع أجهزة أشباه الموصلات ، تنقسم خطوات المعالجة المختلفة إلى أربع فئات عامة:

ترسب وإزالة ونمذجة وتعديل الخواص الكهربائية.
الترسيب هو أي عملية تنمو أو تغلف أو تنقل مادة إلى الرقاقة. تتكون التقنيات المتاحة من الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) ، ترسيب البخار الكيميائي (CVD) ، الترسيب الكهروكيميائي (ECD) ، epitaxy الحزمة الجزيئية (MBE) ومؤخراً ، ترسيب الطبقة الذرية (ALD) من بين أمور أخرى. عمليات الإزالة هي أي عملية تزيل المواد من الرقاقة إما في صورة مجمعة أو انتقائية وتتكون أساسًا من عمليات الحفر ، كل من الحفر الرطب والحفر الجاف مثل حفر الأيونات التفاعلية (RIE). التسوية الكيميائية الميكانيكية (CMP) هي أيضًا عملية إزالة تستخدم بين المستويات. يغطي الزخرفة سلسلة العمليات التي تشكل أو تغير الشكل الحالي للمواد المودعة ويشار إليها عمومًا باسم الطباعة الحجرية. على سبيل المثال ، في الطباعة الحجرية التقليدية ، تُغطى الرقاقة بمادة كيميائية تسمى "مقاوم الضوء". يتم الكشف عن المقاوم للضوء بواسطة "السائر" ، وهي آلة تقوم بتركيز القناع ومحاذاة وتحريكه ، وتعريض أجزاء مختارة من الرقاقة إلى ضوء قصير الطول الموجي. يتم غسل المناطق غير المكشوفة بمحلول مطور. بعد الحفر أو أي معالجة أخرى ، تتم إزالة مقاوم الضوء المتبقي برماد البلازما. تألف تعديل الخواص الكهربائية تاريخيًا من تعاطي المنشطات من مصادر الترانزستور والمصارف في الأصل عن طريق أفران الانتشار ولاحقًا عن طريق غرس الأيونات. عمليات التنشيط هذه متبوعة بالتلدين بالفرن أو في الأجهزة المتقدمة ، بواسطة التلدين الحراري السريع (RTA) الذي يعمل على تنشيط المنشطات المزروعة. يمتد تعديل الخواص الكهربائية الآن أيضًا إلى تقليل ثابت العزل الكهربائي في المواد العازلة منخفضة k عن طريق التعرض للأشعة فوق البنفسجية في معالجة الأشعة فوق البنفسجية (UVP). تحتوي العديد من الرقائق الحديثة على ثمانية مستويات أو أكثر يتم إنتاجها في أكثر من 300 خطوة معالجة متسلسلة.
معالجة الواجهة الأمامية
تشير "معالجة الواجهة الأمامية" إلى تكوين الترانزستورات مباشرة على السيليكون. تم تصميم الرقاقة الخام من خلال نمو طبقة سيليكون عالية النقاوة وخالية من العيوب تقريبًا من خلال epitaxy. في الأجهزة المنطقية الأكثر تقدمًا ، قبل خطوة epitaxy السيليكونية ، يتم تنفيذ الحيل لتحسين أداء الترانزستورات التي سيتم بناؤها. تتضمن إحدى الطرق إدخال "خطوة إجهاد" حيث يتم ترسيب متغير السيليكون مثل "السيليكون-الجرمانيوم" (SiGe). بمجرد ترسيب السيليكون فوق المحور ، تصبح الشبكة البلورية مشدودة إلى حد ما ، مما يؤدي إلى تحسين الحركة الإلكترونية. طريقة أخرى ، تسمى تقنية "السيليكون على العازل" تتضمن إدخال طبقة عازلة بين رقاقة السيليكون الخام والطبقة الرقيقة من epitaxy السيليكون اللاحق. ينتج عن هذه الطريقة إنشاء ترانزستورات ذات تأثيرات طفيلية منخفضة.

ثاني أكسيد السيليكون
يتبع هندسة السطح الأمامي: نمو البوابة العازلة للكهرباء ، وثاني أكسيد السيليكون تقليديًا (SiO2) ، ونمذجة البوابة ، ونمذجة مناطق المصدر والصرف ، والغرس اللاحق أو انتشار dopants للحصول على الخصائص الكهربائية التكميلية المطلوبة. في أجهزة الذاكرة ، يتم أيضًا تصنيع خلايا التخزين ، المكثفات التقليدية ، في هذا الوقت ، إما في سطح السيليكون أو مكدسة فوق الترانزستور.

طبقات معدنية
بمجرد إنشاء أجهزة أشباه الموصلات المختلفة ، يجب أن تكون مترابطة لتشكيل الدوائر الكهربائية المطلوبة. هذا "نهاية الخط الخلفي" (BEOL) الجزء الأخير من الطرف الأمامي لتصنيع الرقاقة ، يجب عدم الخلط بينه وبين "النهاية الخلفية" لتصنيع الرقاقة التي تشير إلى الحزمة ومراحل الاختبار) يتضمن إنشاء أسلاك ربط معدنية معزولة عن طريق عوازل كهربائية. كانت المادة العازلة تقليديًا شكلاً من أشكال SiO2 أو زجاج سيليكات ، ولكن في الآونة الأخيرة يتم استخدام مواد ثابتة عازلة منخفضة جديدة. تأخذ هذه العوازل حاليًا شكل SiOC ولها ثوابت عازلة حوالي 2.7 (مقارنة بـ 3.9 لـ SiO2) ، على الرغم من تقديم المواد ذات الثوابت المنخفضة مثل 2.2 لصانعي الرقائق.

ربط
تاريخيا ، كانت الأسلاك المعدنية تتكون من الألومنيوم. في هذا النهج المتبع في الأسلاك ، غالبًا ما يطلق عليه "الألمنيوم المطروح" ، يتم ترسيب أغشية الألمنيوم المطحونة أولاً ، ثم يتم نقشها ثم حفرها ، تاركة أسلاكًا معزولة. ثم يتم ترسيب المواد العازلة على الأسلاك المكشوفة. ترتبط الطبقات المعدنية المختلفة ببعضها البعض عن طريق حفر ثقوب تسمى "فيا" في المادة العازلة وترسيب التنجستن فيها باستخدام تقنية الأمراض القلبية الوعائية. لا يزال هذا الأسلوب مستخدمًا في تصنيع العديد من شرائح الذاكرة مثل ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكي (DRAM) حيث أن عدد مستويات التوصيل البيني صغير ، حاليًا لا يزيد عن أربعة.
في الآونة الأخيرة ، مع زيادة عدد مستويات الاتصال البيني للمنطق بشكل كبير بسبب العدد الكبير من الترانزستورات المترابطة الآن في معالج دقيق حديث ، أصبح تأخير التوقيت في الأسلاك كبيرًا مما أدى إلى حدوث تغيير في مادة الأسلاك من الألومنيوم إلى النحاس و من ثاني أكسيد السيليكون إلى أحدث المواد منخفضة البوتاسيوم. يأتي تحسين الأداء هذا أيضًا بتكلفة مخفضة عبر المعالجة الدمشقية التي تلغي خطوات المعالجة. في المعالجة الدمشقية ، على عكس تقنية الألمنيوم المطروح ، يتم ترسيب المادة العازلة أولاً كغشاء بطاني ويتم نقشها وحفرها مما يترك ثقوبًا أو خنادق. في المعالجة "الدمشقية المنفردة" ، يتم بعد ذلك ترسيب النحاس في الثقوب أو الخنادق المحاطة بغشاء حاجز رقيق ينتج عنه فتحات ممتلئة أو "خطوط" سلكية على التوالي. في تقنية "الدمشقي المزدوج" ، يتم تصنيع كل من الخندق وعبر قبل ترسب النحاس مما يؤدي إلى تكوين كل من الخط الجانبي والخط في وقت واحد ، مما يقلل من عدد خطوات المعالجة. يعد فيلم الحاجز الرقيق ، المسمى ببذور حاجز النحاس (CBS) ، ضروريًا لمنع انتشار النحاس في العازل الكهربائي. فيلم الحاجز المثالي فعال ، لكنه بالكاد موجود. نظرًا لأن وجود فيلم حاجز مفرط يتنافس مع المقطع العرضي المتاح للأسلاك النحاسية ، فإن تشكيل أنحف حاجز ولكنه مستمر يمثل أحد أكبر التحديات المستمرة في معالجة النحاس اليوم.
مع زيادة عدد مستويات الترابط ، يلزم تسوية الطبقات السابقة لضمان سطح مستوٍ قبل الطباعة الحجرية اللاحقة. بدونها ، ستصبح المستويات ملتوية بشكل متزايد وتمتد خارج عمق تركيز الطباعة الحجرية المتاحة ، مما يتداخل مع القدرة على النمط. CMP (تلميع ميكانيكي كيميائي) هو طريقة المعالجة الأولية لتحقيق مثل هذا التسوية على الرغم من أن "الحفر الخلفي" الجاف لا يزال يستخدم في بعض الأحيان إذا كان عدد مستويات التوصيل البيني لا يزيد عن ثلاثة.

اختبار الرقاقة
أدت الطبيعة المتسلسلة للغاية لمعالجة الرقائق إلى زيادة الطلب على المقاييس بين خطوات المعالجة المختلفة. تُستخدم معدات قياس اختبار الويفر للتحقق من أن الرقائق لا تزال جيدة ولم تتضرر بسبب خطوات المعالجة السابقة. إذا كان عدد "يموت" الدوائر المتكاملة التي ستصبح في نهاية المطاف "شرائح" على رقاقة والتي يقيسها فشل يتجاوز عتبة محددة مسبقًا ، يتم إلغاء الرقاقة بدلاً من الاستثمار في مزيد من المعالجة.

فحص الجهاز
بمجرد اكتمال عملية الواجهة الأمامية ، تخضع أجهزة أشباه الموصلات لمجموعة متنوعة من الاختبارات الكهربائية لتحديد ما إذا كانت تعمل بشكل صحيح. يشار إلى نسبة الأجهزة الموجودة على الرقاقة التي تعمل بشكل صحيح على أنها العائد. يختبر fab الرقائق على الرقاقة باستخدام جهاز اختبار إلكتروني يضغط على مجسات دقيقة على الشريحة. تقوم الآلة بتمييز كل شريحة سيئة بقطرة من الصبغة. رسوم القوات المسلحة البوروندية لوقت الاختبار ؛ الأسعار بترتيب سنتات في الثانية. غالبًا ما يتم تصميم الرقائق بـ "ميزات قابلية الاختبار" لسرعة الاختبار وتقليل تكاليف الاختبار. تحاول التصميمات الجيدة اختبار الزوايا وإدارتها إحصائيًا: السلوكيات المتطرفة للسيليكون الناتجة عن درجة حرارة التشغيل جنبًا إلى جنب مع أقصى خطوات معالجة fab. تتكيف معظم التصميمات مع أكثر من 64 زاوية.

التعبئة والتغليف
بمجرد الاختبار ، يتم تسجيل الرقاقة ثم تكسيرها إلى قالب فردي. يتم تغليف الرقائق الجيدة غير المصبوغة فقط. تتضمن العبوات البلاستيكية أو الخزفية تركيب القالب ، وربط القالب وسادات للدبابيس الموجودة على العبوة ، وختم القالب. تستخدم الأسلاك الصغيرة لتوصيل الوسادات بالدبابيس. في الماضي ، كانت الأسلاك تُربط يدويًا ، لكن الآلات المصممة لهذا الغرض تؤدي هذه المهمة الآن. تقليديا ، كانت أسلاك الرقائق من الذهب ، مما أدى إلى "إطار من الرصاص" (يُنطق "إطار ليد") من النحاس ، والذي كان مطليًا باللحام ، وهو خليط من القصدير والرصاص. الرصاص سام ، لذا فإن "إطارات الرصاص" الخالية من الرصاص هي الآن أفضل الممارسات. حزمة مقياس الرقاقة (CSP) هي تقنية تغليف أخرى. عادة ما تكون رقائق البلاستيك المعبأة أكبر بكثير من القالب الفعلي ، في حين أن رقائق CSP تقارب حجم القالب. يمكن إنشاء CSP لكل قالب قبل أن يتم تقطيع الرقاقة إلى مكعبات.
يتم إعادة اختبار الرقائق المعبأة للتأكد من أنها لم تتعرض للتلف أثناء التغليف وأن عملية التوصيل البيني من قالب إلى طرف قد تم إجراؤها بشكل صحيح. يقوم الليزر بحفر اسم وأرقام الرقائق على العبوة.

قائمة الخطوات:
هذه قائمة بتقنيات المعالجة التي يتم استخدامها عدة مرات في جهاز إلكتروني حديث ولا تعني بالضرورة ترتيبًا معينًا.

معالجة الرقاقة - التنظيف الرطب - الطباعة الحجرية الضوئية - غرس الأيونات (حيث يتم دمج المنشطات في مناطق إنتاج الرقاقة ذات الموصلية المتزايدة (أو المنخفضة)) - التنميش الجاف - النقش الرطب - الرماد بالبلازما - المعالجات الحرارية - التلدين الحراري السريع - تلدين الفرن - الحراري الأكسدة - ترسيب البخار الكيميائي (CVD) - ترسيب البخار الفيزيائي (PVD) - شعاع الشعاع الجزيئي (MBE) - الترسيب الكهروكيميائي (ECD) - الاستواء الكيميائي الميكانيكي (CMP) - اختبار الرقاقة (حيث يتم التحقق من الأداء الكهربائي) - تجليخ الويفر الخلفي (لتقليل سماكة الرقاقة بحيث يمكن وضع الشريحة الناتجة في جهاز رفيع مثل البطاقة الذكية أو بطاقة PCMCIA.) - تحضير القالب - تركيب الرقاقة - قطع القوالب - تغليف IC - إرفاق القالب - ربط IC - ربط الأسلاك - قلب رقاقة - ربط علامة تبويب - تغليف IC - خبز - تصفيح - Lasermarking - تقليم وشكل - IC اختبارات

لا تستطيع العثور على ما كنت تبحث عنه؟

هل تريد المزيد من المساعدة؟ اتصل بنا 1-858-637-2801