芯片的制作过程以及半导体中chip 和 die的区别

时间:2022-08-03 17:26:10 点击:

今天为大家介绍半导体中chip 和 die的区别以及芯片的制作过程。


chip:指芯片,是半导体元器件产品的统称。我们常说的芯片一般是指你肉眼能够看到的长满了很多小脚的或者脚看不到,但是很明显的方形的那块东西,是半导体元器件的统称。

die:指裸片/裸芯片,是硅片中一个很小的单位,包括了设计完整的单个芯片以及芯片邻近水平和垂直方向上的部分划片槽区域,die是从晶圆上切下来的。

晶圆的原始材料是硅,高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片。国内晶圆以8英寸和 12 英寸为主。





如上图的晶圆图,能发现被一整块晶圆上有许多规格大小相同的方格子,每一个方格经过切割后就是一块裸芯片(die)。



芯片的制作过程:处理工序、针测工序、构装工序、测试工序等几个步骤。

1.芯片处理工序: 主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关,但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,再进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。

2.芯片针测工序: 完成处理工序后,晶圆上就形成了一一个个的小格,称为晶粒。一般情况下,为便于测试,提高效率,同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品;但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。接下来用针测仪对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,将晶圆切开,分割成一颗颗单独的晶粒,再按其电气特性分类,装入不同的托盘中,舍弃不合格的晶粒。

3.构装工序: 跟晶圆相关的工序结束,开始封装/构装。将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蚀刻出的一-些引接线端与基座底部伸出的插脚连接,以作为与外界电路板连接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以看到的那些色或褐色,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。

4.测试工序:芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为一般测试和特殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数,从相近参数规格、品种中拿出部分芯片,做有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求,以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品 。



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