A félvezetőgyártás két részre oszlik - "front-end" és "back-end". A "back end" félvezetőgyártás a gyártási folyamatokra utal, miután az összes funkciót/áramkört létrehozták az ostyán. A rendkívüli pontosság és precizitás kombinációja a nagy áteresztőképességgel együtt izgalmas technológiát eredményez.
A szervohajtásokat számos folyamatban használják a félvezetőgyártásban, mivel kiváló teljesítményt és ismételhetőséget biztosítanak; pontosan azt, amire a csúcskategóriás félvezetőgyártásban szükség van.
Wafer ellenőrzés
Az optikai ostyavizsgálat olyan szabálytalanságokat keres, amelyek a végső végtermékben hibákat okozhatnak. A hibák és zavarok könnyen azonosíthatók 30 nm-es méretig, 10 nm-es méretig hatékony használhatósággal. Az elektronsugaras vizsgálat legyőzi az optikai vizsgálat korlátait, és megbízhatóan működik egészen 3 nm alatti felbontásig. Bár az elektronsugaras vizsgálat a legkisebb hibákat is megtalálja, az optikai vizsgálathoz képest alacsonyabb az átviteli teljesítménye. A hibák és zavarok azonosítása után azok feltérképezésre kerülnek, és vagy kijavíthatók, vagy elkerülhetők.
Wafer Probe / Wafer Test
Ez az első alkalom a félvezetőgyártási folyamat során, amikor a chipeket tesztelik, hogy kiderüljön, a terveknek megfelelően működnek-e. A chipek még az ostyán vannak, és a működésüket egy olyan tűkkel ellátott tesztberendezéssel tesztelik, amely érintkezik a chip felületén lévő áramkörökkel. A szondák jelválaszokat küldenek és mérnek a chipekről. A meghibásodott chipeket lehetőség szerint megjavítják, ellenkező esetben a szaggatás után kidobják őket.
Wafer Dicing
Ebben a back end félvezetőgyártási folyamatban az elkészült ostyát egyedi chipekre szeletelik. Az automatizált módszerek közé tartozik a mechanikus fűrészelés és a lézervágás. A mechanikus fűrészelés egy szaggatófűrésszel történik, amely egy kör alakú szaggató pengével 35 mm-től 0,1 mm-ig terjedő méretűre vágja a chipet. Ezután a szerszámkezelő berendezéseket használják a forgácsok átadására a szerszámkötési folyamathoz.
A szervomozgás ideális a vágópenge vezérlésére, valamint a szeletelőfűrész és az ostya pozicionálására.
Die Bond
Az egyes kockák túl kicsik és érzékenyek ahhoz, hogy egyedül kezeljék őket. Védelmet kell biztosítani számukra, és a szerszámmal való elektromos összeköttetésnek is könnyen megoldhatónak kell lennie. A Die Bond, más néven Die Attach, a csupasz die rögzítése a hordozóhoz.
A későbbi lépésekben a szubsztrát a chip mikroszkopikus léptéke és az elektronikai gyártás makroszkopikus léptéke közötti kapcsolódási pontként fog működni. Ez lesz az alapja a PC-lemezeken látható chip védőcsomagolásának is.
Drótkötés
A die bondolás után a drótkötési eljárás a die egyes lapkáit egy vékony aranyhuzal segítségével összeköti a szubsztrát megfelelő lapkájával. Ez képezi az elektromos kapcsolatot a chipcsomag belsejében lévő szilíciumcsipke és a kívül lévő csapok között. A drótkötési eljárást a klasszikus chipcsomagoknál, például a dual in-line package (DIP), a jól ismert fekete hosszúkás téglalap, amelyből ezüstszínű csapok állnak ki, mint a bogárlábak, valamint a mind a négy oldalán vezetékekkel ellátott PLCC csomagoknál alkalmazzák.
Mivel minden egyes chipen ennyi kapcsolatot kell létrehozni, a drótkötések villámgyorsan mozognak az átviteli sebesség fenntartása érdekében. Valójában ez az egyik legnagyobb sávszélességű alkalmazásunk!
Forrasztás Bump / Flip Chip
A drótkötés modern alternatívája, a flip chipek "fejjel lefelé" vannak felszerelve. Innen ered a "flip chip" elnevezés. Ahelyett, hogy a huzalkötésnél megszokott módon a chip perifériáján vezetékek lennének összekötve, a chip felületén "bütykök" sorozata alakul ki. Ezek a dudorok szolgálnak a chip és a külső burkolat közötti csatlakozási pontokként. A flip chip technológia előnyei a következők:
- Jobb kapcsolat a chiphez, szemben a drótkötéssel, ahol a vezetékek extra hosszúságot, kapacitást és induktivitást adnak hozzá, ami korlátozza a jelsebességet.
- Több rögzítési pont áll rendelkezésre, mivel a chip teljes területe rendelkezésre áll, nem csak a szélei.
- Gyorsabb termelés
- Kisebb teljes csomagméret
A flip chip eljárást Ball Grid Array chipcsomagok, más néven BGA-csomagok gyártására használják.
Encapsulation
A félvezetőgyártási folyamatot lezárva az összekapcsolt die-t és a keretet lezárják - vagy egy öntött műanyag vegyülettel, vagy egy lezárt fedél felhelyezésével. A szilíciumcsipke most már készen áll az elektronikai gyártás során történő felhasználásra.
