集成電路生產(chǎn)實習(xí)報告

1、生產(chǎn)實習(xí)報告學(xué)校院系電控學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)系專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)班級電科（2）班學(xué)號3205080235姓名石東東指導(dǎo)教師肖劍、張林、李清華、顧文平目錄一實習(xí)目的 ,01二 實習(xí)時間 ,01三 實習(xí)地點 ,01四實習(xí)內(nèi)容 ,01I IV I J I_I5555555555555555555555vz§4.1 單位基本情況 ,01§4.2 實習(xí)安排 ,01五實習(xí)總結(jié) , 01 附錄實習(xí)日記10生產(chǎn)實習(xí)報告實習(xí)目的通過生產(chǎn)實習(xí)， 了解本專業(yè)的生產(chǎn)過程， 鞏固所學(xué)專業(yè)知識。 了解半導(dǎo)體產(chǎn) 業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀； 熟悉半導(dǎo)體元器件和集成電路制造、 測試技術(shù)；熟悉集成電路封裝 技術(shù)。二、實習(xí)時間

2、2011年06月27日2011年07月08日。三、實習(xí)地點天水天光半導(dǎo)體有限責(zé)任公司、天水華天科技股份有限公司。四、實習(xí)內(nèi)容§ 4.1 單位基本情況華天電子廠主要生產(chǎn)塑封集成電路、模擬集成電路、混合集成電路、DC/DC電源、集成壓力傳感器、 變壓器共五大類 400多個品種。 其中主導(dǎo)產(chǎn)品塑封集成電 路年封裝能力已達 30 億塊。公司產(chǎn)品以其優(yōu)良的品質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于航天、航 空、軍事工程、電子信息和工業(yè)自動控制等領(lǐng)域。天光電子半導(dǎo)體有限責(zé)任公司是國家重點工程的配套生產(chǎn)研制單位， 先后承 擔(dān)了億次計算機，風(fēng)云氣象衛(wèi)星，東方紅 3 號，資源衛(wèi)星，“神舟”號飛船和其 他重點工程和軍事吸納灌木

3、的配套任務(wù)，提供了大量可靠的七專產(chǎn)品（） ，以質(zhì) 量可靠，性能穩(wěn)定而著稱，主要生產(chǎn)肖特基二極管管芯，也生產(chǎn)少量集成電路， 同時也在積極進行發(fā)光二極管的開發(fā)等先進項目。§4.2 實習(xí)安排 我們首先參觀凈化車間，一路經(jīng)過測試間、生產(chǎn)車間、金屬蒸發(fā)臺、濺射 臺、表面顆粒測試儀、 快速退火爐、 激光打印機、 清洗機、真空合金爐、 擴散爐、 離子注入機和環(huán)境監(jiān)測設(shè)備等。測試間主要是分析合格 /不合格產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，全 自動的對應(yīng)打點數(shù)據(jù)收集。 生產(chǎn)車間主要保證車間凈化， 要保證車間溫度基本恒 定，直徑小于 0.5um 的顆粒數(shù)要小于 1000，金屬蒸發(fā)臺可以同時蒸發(fā) 7 種金屬， 主要用于蒸發(fā)熔點

4、低的金屬， 制造比較厚的； 濺射臺對應(yīng)相對難融的金屬， 制造 比較薄的， 這種方法致密性好。 表面顆粒測試儀主要監(jiān)控生產(chǎn)線的污染程度， 顆 粒大小，數(shù)量等?？焖偻嘶馉t可以在短時間內(nèi)升 / 降溫。激光打印機主要用來給 芯片打標識。清洗機主要使用 1、2、3 號液對芯片進行清潔，保證芯片表面的清 潔度。真空合金爐是天光廠自主設(shè)計的， 比市面上銷售的生產(chǎn)效率大大提高。 溫 度檢測包括在出風(fēng)口加熱加溫等裝置， 進風(fēng)口在屋頂， 回風(fēng)口在地面是為了能夠 保證風(fēng)向是從上到下， 因為光刻間的要求是 100 級的，所以光刻間進風(fēng)口和回風(fēng) 口都是滿布的。 然后我們參觀了制造工藝所需氣體的分離廠房，在里面我們學(xué) 到

5、了如何在空氣中分離所需氣體，和分離氣體時所需溫度等的要求和凈化。下午我們參觀了集成電路的前道工序， 在里面我們必須穿著防靜電服， 防止 將所制造的芯片污染而造成浪費， 在前道工序中我們學(xué)到了如何知道晶圓， 如何 光刻，如何進行擴散等， 以及在進行這些工藝中所需要注意的細節(jié)， 還有在晶圓 加工時和芯片制造好以后都要進行檢驗， 去除損壞的，以防將壞的晶圓進行加工， 造成資源的浪費。6月 29日，早晨我們還是去天光集團參觀檢驗車間，在檢驗車間我們學(xué)習(xí) 到了檢驗的重要性。 首先，我們了解到檢驗必須做到細致認真， 必須檢驗出不合 格的產(chǎn)品， 在晶圓和芯片成品的檢驗必須做到高溫和低溫都能夠正常工作， 還需

6、 要在失重和超重的作用下也能夠正常工作的。 這些都是需要多重檢驗才能投入使 用。下午我們到天水華天科技股份有限公司， 首先我們上的是理論課。 我們學(xué)的 是芯片制造流程（晶圓制造流程），主要以雙極型IC工藝步驟，有：襯底選擇， 對于典型的PN結(jié)隔離雙極型集成電路，沉底一般選用 P型硅。一次光刻N+埋 層擴散孔光刻。外延層沉積。二次光刻一一P+隔離層擴散孔光刻。三次光 刻一一P型基區(qū)擴散孔光刻。四次光刻一一N+發(fā)射區(qū)擴散孔光刻。五次光刻。 六次光刻金屬化內(nèi)連線光刻。CMO工藝技術(shù)一般可分為三類，即：P阱CMO工藝、N阱CMO工藝、雙阱CMOS：藝。引線框架 6 月 30 日早上我們以聽課的方式接受

7、半導(dǎo)體工藝的有關(guān)知識，這節(jié)課 我們主要學(xué)習(xí)的是封裝的基礎(chǔ)知識， 封裝主要是指把芯片上的焊點用導(dǎo)線接引到 外部接頭處， 以保護芯片免受外部環(huán)境的影響， 實現(xiàn)標準化的過程， 其主要作用 為：傳遞電能；傳遞電路信號；提供散熱路徑。電路的結(jié)構(gòu)保護和支持。封裝 的過程有：晶圓的檢驗一一主要對晶圓表面進行檢驗， 看是否有劃傷，蹭傷等。 減薄除去晶圓背面的硅材料， 減到可以適合封裝的程度， 以滿足芯片組裝 的要求。劃片一一利用劃片機的切削技術(shù)，沿著晶圓的劃道將晶圓割成單個集 成電路單元（芯片）的過程。上芯一一也稱貼裝，就是利用上芯機的拾片技術(shù)， 使用導(dǎo)電膠將芯片與引線框架的載體粘接固定的工藝過程。 固化目的

8、是將 導(dǎo)電膠烘烤干燥，使芯片和載體牢固粘結(jié)。壓焊一一利用焊接機的鍵合技術(shù)， 把芯片上的焊區(qū)與引線框架上的內(nèi)引腳相連線， 使兩個金屬間形成歐姆接觸的工 藝過程，分類為：熱壓焊（T/C）、超聲壓焊（U/S）、熱壓超聲焊（T/S）、（金絲 球焊線）。塑封一一裝已完成壓焊的半成品IC連接引線框架一起置于模具中， 利用塑封料裝芯片及部分引線框架 “包裹”起來。 后固化目的是將塑封料 烘烤硬化， 防止扭曲變形。 打印在封裝模體上印上不易消失， 字跡清楚的 電路信息標識。 打印技術(shù)主要有油墨蓋印和激光打印， 其中油墨蓋印是先電鍍后 打印，而激光打印則不需要考慮電鍍和打印的先后順序。 電鍍主要包含去 溢料/

9、去毛邊飛刺，主要是在電鍍前去除塑封過程中在引線框架外引腳根部出現(xiàn) 的一層薄薄的樹脂膜。利用電化學(xué)技術(shù)，對表面鍍一層錫（Sn）0目的是增強易焊接性； 防止引線框架外引腳氧化； 增加外觀可視性。 切筋成形包含切筋和 成形，切筋是指切除引線框架上引腳之間的中筋以及與引線框架的邊框， 成形是 指將引線框架的外引腳的外引腳彎成一定的形狀，以符合行業(yè)規(guī)范裝配的要求。 下午我們主要學(xué)習(xí)壓力傳感器的基本原理及生產(chǎn)過程， 中間還請了位老師給我們 做了一個關(guān)于以后就業(yè)規(guī)劃的講座。 壓力傳感器通常定義為： 一種以一定的精確 度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。 主要壓力分類有表壓、

10、 絕壓和差壓三種。 傳感器主要有敏感元件和基本轉(zhuǎn)換電路 組成。敏感原件是直接感受被測量， 并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的 元件轉(zhuǎn)換元件。基本轉(zhuǎn)換電路可以將敏感元件的輸出做輸入，轉(zhuǎn)換成電量輸出， 傳感器完成被測參數(shù)至電量的基本轉(zhuǎn)換， 然后輸入到測控電路， 進行放大、運算、 處理等進一步轉(zhuǎn)換， 以獲得被測值或進行過程控制。 基本參數(shù)包括：靜態(tài)特征（非 線性度、遲滯、靈敏度、重復(fù)性、漂移）和動態(tài)參數(shù)（指傳感器在輸入變化時， 它的輸出特性）。生產(chǎn)工序主要有：敏感元件封裝；溫度補償及零點校準； 信號放大及調(diào)試；封裝、測試；校準及標定；包裝、出廠。課程結(jié)束之 后我們?nèi)⒂^了華天電子科技的傳感器制造

11、廠房， 在里面我們看到了傳感器從開 始制造到最后封裝檢驗出廠的全過程。 傳感器的制造是很嚴格的， 要經(jīng)過嚴格的 檢驗才能出廠，所以檢驗人員都是很小心的進行檢驗。7月 1日，按照實習(xí)的安排，我們今天早上參觀了華天電子科技的集成電路 制造封裝工藝廠房， 首先我們參觀的是制造工藝， 在制造工藝廠房里面， 我們看 到了流水線的操作工藝， 全自動化的， 減少了認為的損壞， 由于華天電子科技主 要做來料加工，為了保證合作公司的利益，我們不能拍照，只能參觀，所以大家 都只是認真的用心記住所學(xué)的東西。 然后我們參觀了后道工序。 在里面我們參觀 了芯片的切筋成形，電鍍，打印標識等環(huán)節(jié)，看著切筋成形的機子在不停地

12、運轉(zhuǎn)， 那些芯片就直接掉進了專門用來裝芯片的管子里， 也是全自動化的， 減少了人為 的污染和損壞。 在最后的封裝出廠時， 看著他們將芯片和除氧劑一起抽取空氣進 行壓縮，全面考慮了芯片的保護。五、實習(xí)總結(jié)短暫的實習(xí)期過去了， 此次的參觀實習(xí)， 使我們對大規(guī)模集成電路的制造流 程有一定的理論和實踐基礎(chǔ)， 了解一些大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)工藝及其步驟。 通 過此次實習(xí)，我們將課本上的理論知識和現(xiàn)實的生產(chǎn)過程相結(jié)合， 理論聯(lián)系實際， 加深了對集成電路設(shè)計和生產(chǎn)過程的理解和掌握。這次實習(xí)， 使我深刻地理解了實踐的重要性， 理論無論多么熟悉， 但是缺乏 了實踐的理論是行不通的， 現(xiàn)在終于明白了“讀萬卷書， 行

13、萬里路”這句話的含 義。對集成電路設(shè)計制造技術(shù)等方面的專業(yè)知識做初步的理解； 使我們的理論知 識與實踐充分地結(jié)合， 做到不僅具有專業(yè)知識， 而且還具有較強的分析和解決問 題的能力，成為分析問題和解決問題的高素質(zhì)人才。在學(xué)校我們學(xué)到的很多都是書本上的理論知識 , 從考試到學(xué)習(xí)，都是圍繞書 本的理論知識展開的， 而很少鍛煉我們自己的動手能力， 這一次的實習(xí)， 讓我們 自己去發(fā)現(xiàn)問題，去想問題，去解決這個問題，雖然沒有親手操作，實踐，但是 這個參觀的過程使得我覺得自己完成了一次質(zhì)的飛躍， 對這些原本有些抽象的理 論知識有了更加直觀深刻的感受， 同時也發(fā)現(xiàn)其實電子制造的道路還是很漫長的， 還有著很多很

14、多的東西我沒有接觸過， 一山還有一山高的道理， 現(xiàn)在才真切的體 會到，開始的時候，老師對制造工藝進行介紹，我還以為非常簡單，直至自己現(xiàn) 場觀察時才發(fā)現(xiàn)，聽著容易做起來難，人不能輕視任何事。做每一步工藝，都得 對機器，對工作，對人負責(zé)。這也培養(yǎng)了我們的責(zé)任感。通過短短的一周的電工技術(shù)實習(xí)， 我個人收獲頗豐， 這些都是平時在課堂理 論學(xué)習(xí)中無法學(xué)到的，我主要的收獲有以下幾點：（1）更為深刻的理解了半導(dǎo)體集成電路的工藝流程，也對這個產(chǎn)業(yè)有了更 為直觀的了解。（2）本次實習(xí)增強了我們發(fā)現(xiàn)問題，探討問題，解決問題的能力，培養(yǎng)了 我們的細心嚴謹?shù)淖黠L(fēng)。（3）了解了在半導(dǎo)體工藝流程中需要注意的問題：比如防止

15、污染的措施的 重要性，各種儀器的專用性，以及各工藝流程的分工的合理性。雖然實習(xí)期結(jié)束了， 但是我卻學(xué)到了很多在課本上永遠學(xué)不到的東西， 增長 了許多半導(dǎo)體工藝的見識， 只能說：受益匪淺。 感謝在實習(xí)期間老師和同學(xué)的幫 助，感謝實習(xí)公司讓我度過了一個愉快的實習(xí)期， 感謝學(xué)校能給我一個近距離接 觸先進精密工藝的機會。附錄 實習(xí)日記 2011-06-27 星期一 晴我們在老師的帶領(lǐng)下到達甘肅天水， 準備開始接觸半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)工藝 流程。2011-06-28 星期二陰早晨，參觀凈化車間，一路經(jīng)過測試間，生產(chǎn)車間，金屬蒸發(fā)臺，濺射臺， 表面顆粒測試儀，快速退火爐，激光打印機，清洗機，真空合金爐，擴散

16、爐，離 子注入機和環(huán)境監(jiān)測設(shè)備等。測試間主要是分析合格 / 不合格產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，全自 動的對應(yīng)打點數(shù)據(jù)收集。 生產(chǎn)車間主要保證車間凈化， 要保證車間溫度基本恒定， 直徑小于 0.5um 的顆粒數(shù)要小于 1000，金屬蒸發(fā)臺可以同時蒸發(fā) 7 種金屬，主 要用于蒸發(fā)熔點低的金屬， 制造比較厚的； 濺射臺對應(yīng)相對難融的金屬， 制造比 較薄的，這種方法致密性好。 表面顆粒測試儀主要監(jiān)控生產(chǎn)線的污染程度， 顆粒 大小，數(shù)量等?？焖偻嘶馉t可以在短時間內(nèi)升 / 降溫。激光打印機主要用來給芯 片打標識。清洗機主要使用 1、2、3 號清洗液對芯片進行清潔，保證芯片表面的 清潔度。真空合金爐是天光廠自主設(shè)計的，比市

17、面上銷售的生產(chǎn)效率大大提高。 溫度檢測包括在出風(fēng)口加熱加溫等裝置， 進風(fēng)口在屋頂， 回風(fēng)口在地面是為了能 夠保證風(fēng)向是從上到下， 因為光刻間的要求是 100 級的，所以光刻間進風(fēng)口和回 風(fēng)口都是滿布的。 然后我們參觀了制造工藝所需氣體的分離廠房，在里面我們 學(xué)到了如何在空氣中分離所需氣體，和分離氣體時所需溫度等的要求和凈化。下午，參觀集成電路的前道工序， 在里面我們必須穿著防靜電服， 防止將所 制造的芯片污染而造成浪費， 在前道工序中我們學(xué)到了如何知道晶圓， 如何光刻， 如何進行擴散等， 以及在進行這些工藝中所需要注意的細節(jié)， 還有在晶圓加工時 和芯片制造好以后都要進行檢驗， 去除損壞的， 以

18、防將壞的晶圓進行加工， 造成 資源的浪費。2011-06-29 星期三晴早晨，我們?nèi)ヌ旃饧瘓F參觀檢驗車間， 在檢驗車間我們學(xué)習(xí)到了檢驗的重要 性。首先，我們了解到檢驗必須做到細致認真，必須檢驗出不合格的產(chǎn)品，在晶 圓和芯片成品的檢驗必須做到高溫和低溫都能夠正常工作， 還需要在失重和超重 的作用下也能夠正常工作的。 這些都是需要多重檢驗才能投入使用。 下午我們到 天水華天科技股份有限公司， 首先我們上的是理論課。 我們學(xué)的是芯片制造流程（晶圓制造流程），主要以雙極型IC工藝步驟，有：襯底選擇，對于典型的 PN結(jié)隔離雙極型集成電路，沉底一般選用 P型硅。一次光刻N+埋層擴散孔光 刻。外延層沉積。二

19、次光刻一一P+隔離層擴散孔光刻。三次光刻一一P型 基區(qū)擴散孔光刻。四次光刻一一N+發(fā)射區(qū)擴散孔光刻。五次光刻。六次光 刻金屬化內(nèi)連線光刻。CMO工藝技術(shù)一般可分為三類，即：P阱CMO工藝、N阱CMOS：藝、雙阱CMOS 工藝。2011-06-30 星期四陰 早上，我們以聽課的方式接受半導(dǎo)體工藝的有關(guān)知識， 這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí) 的是封裝的基礎(chǔ)知識，封裝主要是指把芯片上的焊點用導(dǎo)線接引到外部接頭處， 以保護芯片免受外部環(huán)境的影響， 實現(xiàn)標準化的過程， 其主要作用為：傳遞電能； 傳遞電路信號；提供散熱路徑。電路的結(jié)構(gòu)保護和支持。封裝的過程有：晶 圓的檢驗主要對晶圓表面進行檢驗， 看是否有劃傷， 蹭傷

20、等。 減薄除 去晶圓背面的硅材料， 減到可以適合封裝的程度， 以滿足芯片組裝的要求。 劃 片利用劃片機的切削技術(shù)，沿著晶圓的劃道將晶圓割成單個集成電路單元（芯片）的過程。上芯一一也稱貼裝，就是利用上芯機的拾片技術(shù)，使用導(dǎo)電 膠將芯片與引線框架的載體粘接固定的工藝過程。 固化目的是將導(dǎo)電膠烘 烤干燥，使芯片和載體牢固粘結(jié)。 壓焊利用焊接機的鍵合技術(shù)， 把芯片上 的焊區(qū)與引線框架上的內(nèi)引腳相連線，使兩個金屬間形成歐姆接觸的工藝過程， 分類為：熱壓焊（T/C）、超聲壓焊（U/S）、熱壓超聲焊（T/S）、（金絲球焊線）。 塑封裝已完成壓焊的半成品 IC 連接引線框架一起置于模具中，利用塑封 料裝芯片及

21、部分引線框架“包裹”起來。 后固化目的是將塑封料烘烤硬化， 防止扭曲變形。 打印在封裝模體上印上不易消失， 字跡清楚的電路信息標 識。打印技術(shù)主要有油墨蓋印和激光打印， 其中油墨蓋印是先電鍍后打印， 而激 光打印則不需要考慮電鍍和打印的先后順序。電鍍一一主要包含去溢料/去毛邊飛刺，主要是在電鍍前去除塑封過程中在引線框架外引腳根部出現(xiàn)的一層薄薄的樹脂膜。利用電化學(xué)技術(shù)，對引線框架表面鍍一層錫（Sn）0目的是增強易焊接性；防止引線框架外引腳氧化； 增加外觀可視性。 切筋成形包含切筋和成 形，切筋是指切除引線框架上引腳之間的中筋以及與引線框架的邊框， 成形是指 將引線框架的外引腳的外引腳彎成一定的形狀， 以符合行業(yè)規(guī)范裝配的要求0 下 午我們主要學(xué)習(xí)壓力傳感器的基本原理及生產(chǎn)過程， 中間還請了位老師給我們做 了一個關(guān)于以后就業(yè)規(guī)劃的講座0 壓力傳感器通常定義為： 一種以一定的精確度 把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、 便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置0 主 要壓力分類有表壓、 絕壓和差壓三種0 傳感器主要有敏感元件和