精华文，半导体制造与封装的界限与不同芯片产品有工艺差异讲解

发布时间：2024-02-18 👁 2307 Tags：半导体制造工艺半导体芯片封装清洗逻辑芯片

半导体制造是指通过一系列复杂的步骤在晶圆上加工成为一个个完整的可以实现特定功能的芯片的过程。不同的芯片产品所涉及到的工艺也有不同，那么我们就系统地介绍下半导体制造中可能涉及到的所有的半导体工艺。

一、半导体制造与封装的界限是什么？

半导体制造与封装的目的不同，半导体制造（Front-end）的目标是产生具有复杂电路图案的裸晶圆，需要在高度控制的洁净室环境中进行，以防止尘埃影响微小的电路结构。而封装（Back-End of Line）的目标则是保护裸芯片，增强芯片的物理强度和环境耐受性等。一般以晶圆减薄作为制造与封装的分界点，减薄后的晶圆由晶圆厂出货给封装厂，那么半导体制造端的工艺结束。

二、不同芯片产品有哪些工艺差异？

芯片是一个很宽泛的概念，是一个大类，因此细分为很多种类。一般可以分为逻辑芯片（CPU，GPU等），存储芯片（DRAM、NAND ，Flash等），模拟和混合信号芯片，功率器件，射频芯片，传感器芯片等。

不同类型的芯片产品根据其应用和功能需求，采用不同的设计原理、制程标准和材料选择都不同。比如我们常说的5nm，7nm先进芯片制程通常是用在逻辑芯片中，而对于射频芯片领域的SAW，BAW等则不以线宽作为考量因素。又比如存储芯片以12寸为主，但是第三代半导体由于SiC基板的限制，普遍采用的是4，6寸。

三、半导体制造工艺分类？

1.光刻

包括涂胶，曝光，显影，烘烤等工艺。

2.干法

镀膜：包括PVD(物理气相沉积)，CVD（化学气相沉积），ALD（原子层沉积）。PVD又包括蒸发（Evaporation），溅射（Sputtering），脉冲激光沉积（PLD）等，CVD包括等离子体增强CVD（PECVD）,低压CVD（LPCVD）,金属有机CVD（MOCVD）,MPCVD，Laser CVD，APCVD，HT-CVD，UHV CVD等

干法刻蚀：干法刻蚀分为物理刻蚀，化学刻蚀，物理化学刻蚀。物理刻蚀包括离子束刻蚀（IBE）等，化学刻蚀包括等离子去胶机等，物理化学刻蚀包括ICP-RIE,CCP-RIE,ECR-RIE,DRIE等。

外延：分为液相外延（LPE），气相外延（VPE），分子束外延（MBE），化学束外延（CBE）等。

离子注入：包括高能离子注入，低能离子注入，高剂量离子注入，高通量离子注入，高质量分子离子注入（High Mass Molecular Ion Implantation）等。

扩散：气体源扩散，液体源扩散，固体源扩散，预沉积扩散等

退火：炉管退火，快速热退火，激光退火，等离子体退火等

3.湿法

湿法分为湿法刻蚀，清洗，电镀，化学镀，cmp等

四、半导体芯片封装清洗：

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用水基清洗剂产品。

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