半导体行业之晶圆制造与封装概述（一）

本章介绍

在本章当中，我们将为大家介绍硅片制造中使用的四种基本工艺，这四种基本工艺常用于在晶圆片表面上加工集成电路(IC)的电子元件。这些基本工艺包括电路设计的最开始环节，一直持续到生产光罩和光圈的步骤中。并且我们将为大家详细介绍一些晶圆和芯片的特性和术语。一个标准的流程图就可以显示构建一个简单半导体器件的详细步骤。

在晶圆制造过程的最后阶段，功能芯片进入到了封装阶段。安装裸芯片有许多选项和过程，它们可以在同一个封装体当中直接在电路板上堆叠(3-D)多个芯片(芯片)。后续我们将会介绍这些过程的基本步骤和封装选项。

晶圆制造的目标

微芯片制造的几个阶段是材料制备、晶体生长和晶体合成/晶圆制备，晶圆制造和电气分类，以及封装或最终测试。前两个阶段已在前面的章节当中进行较为细致的探讨。在本章中，我们将为大家介绍一些第三阶段的基本原理，也就是晶圆制造相关部分的介绍。后续我们会逐渐涵盖具体的制造工艺和技术、电子晶圆的分类和包装等等比较细节的内容。

晶圆制造是用于制造半导体的制造过程，可以在晶圆片表面上制作器件和电路。抛光的晶圆片来了工厂后，在进入制造时，表面是空白的，离开工厂时，表面覆盖着数百个已经完成的芯片(如下图所示)。

晶片的术语

一个已经完成的晶圆如下图所示。

晶圆片表面的区域有:

1. 芯片、晶片、器件、电路、微芯片或条。所有这些术语都是用来识别覆盖大部分晶圆表面的微芯片图案。

2. 划线，锯线，街道和大道。这些区域是用来执行芯片与芯片之间完成分离的过程。一般来说,划线道是空白的，但有些公司会放置对齐目标或其中的电气测试结构(见图中所示)。

3. 工程模具和试验模具。这些芯片和普通的不一样，它们包含不同的器件或电路芯片。它们包含特殊的装置和电路元件，进而允许在工艺和制造过程中进行电气测试质量控制。

4. 芯片边缘。晶圆片的边缘包含部分芯片图案就会浪费空间。在相同直径的晶圆上，更大的晶片可以放置大量的部分芯片。更大直径的晶圆可以最大限度地减少浪费的空间，进而可以加工更多的芯片。

5. 晶圆平面。剖面图说明了晶体结构电路层下的晶圆片。图表显示，芯片的边缘是面向晶圆片的晶体结构。

6. 晶片平面。来自于晶圆制备阶段的晶圆片具有可以表征晶体取向和掺杂极性的平面或缺口。较长的等级称为主平面，较短的等级称为次平面。所描绘的薄片有一个大平面和一个小平面，<100>表明它是一个P-型取向晶圆片(见之前我们介绍过的平面代码)。300mm和450mm直径的晶圆片使用缺口作为晶体取向指示器。在许多晶圆制造过程中，刻槽也有助于晶圆的对准流程。

审核编辑：刘清