集成电路制造工艺项目教程(虚拟仿真版)

项目引领、任务驱动的活页式集成电路入门教材
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郭志勇 (作者)

关于本书的内容有任何问题,请联系 祝智敏

1.开发有与教材配套的微课资源和实训资源;
2.采用活页式、“项目引入、任务驱动、边做边学”的编写思路;
3.可以作为全国技能大赛“集成电路开发与应用”赛项参考教材、还可以作为第三批“1+X集成电路开发与测试”等级证书参考教材;
4.集成电路制造工艺全部采用虚拟仿真的教学模式。

内容摘要

本书基共设计了 11 个项目 28 个任务,涵盖了集成电路制造工艺的硅片制造、晶圆制造、晶圆测试、集成电路封装与测试等集成电路制造的基本知识和基本实操,分别介绍硅提纯、单晶硅生长、薄膜制备、光刻、刻蚀、掺杂、扎针测试、晶圆打点、晶圆烘烤、晶圆贴膜、晶圆划片、芯片粘接、引线键合、塑封、激光打标、切筋成型及集成电路芯片测试等内容与虚拟仿真实操。
本书引入集成电路制造工艺虚拟仿真,采用“活页式”编写形式,基于“项目引领、任
务驱动”模式,突出“教学做一体化”的基本理念,每个项目均由若干个具体岗位任务组成,每个任务均将相关知识和岗位技能融合在一体,把理论、实践的学习结合成具体任务来完成。本书已获得中国半导体行业协会集成电路分会、中国职业教育微电子产教联盟、全国集成电路专业群职业教育标准建设委员会的推荐,并得到杭州朗迅科技有限公司的支持,推荐作为全国职业院校技能大赛“集成电路开发及应用”赛项的培训教材,以及 1+X“集成电路开发与测试”职业技能等级证书考核实施的参考教材。
本书可作为职业院校集成电路技术、微电子技术、电子技术应用、电子信息工程等相关专业
集成电路制造工艺课程的教材,也可作为广大集成电路相关人员的自学用书。

目录

目录

项目 1硅片制造 ...........................................1
1.1 认识硅片制造 ..................................1
1.1.1 集成电路制造工艺 ...................1
1.1.2 硅片制造工艺 ........................ 3
1.1.3 硅片制造流程 ........................ 3
1.2 任务 1 硅提纯 .............................. 6
1.2.1 认识硅提纯 ........................... 6
1.2.2 硅提纯设备 ........................... 7
1.2.3 硅提纯实施 ........................... 7
1.2.4 加热停止异常故障排除 ..........13
1.3 任务 2 单晶硅生长 ......................13
1.3.1 认识单晶硅生长 ....................13
1.3.2 单晶硅生长设备....................15
1.3.3 单晶硅生长实施....................15
1.3.4 单晶炉常见异常故障排除................................... 20
1.4 关键知识点梳理.............................21
1.5 问题与实操 .................................. 22
项目 2薄膜制备工艺............................... 24
2.1 认识薄膜制备 ............................... 24
2.1.1 晶圆制造工艺 ...................... 24
2.1.2 薄膜制备工艺 ...................... 25
2.2 任务 3 氧化工艺 ........................ 26
2.2.1 认识氧化工艺 ...................... 26
2.2.2 氧化工艺设备...................... 27
2.2.3 氧化工艺实施 ..................... 29
2.2.4 氧化工艺常见异常故障排除................................... 35
2.3 任务 4 物理气相淀积 ................. 37
2.3.1 认识物理气相淀积 ............... 37
2.3.2 物理气相淀积设备 ............... 38
2.3.3 物理气相淀积实施 ............... 39
2.3.4 物理气相淀积常见异常故障排除 .................................. 42
2.4 关键知识点梳理 ........................... 43
2.5 问题与实操 .................................. 44
项目 3光刻 .................................................. 46
3.1 认识光刻工艺 ............................... 46
3.2 任务 5 涂胶 ............................... 48
3.2.1 认识涂胶工艺...................... 48
3.2.2 涂胶设备 ............................ 49
3.2.3 涂胶实施 ............................ 50
3.2.4 涂胶常见异常故障排除 ........ 53
3.3 任务 6 曝光 ............................... 55
3.3.1 认识曝光工艺...................... 55
3.3.2 曝光设备 ............................ 56
3.3.3 曝光实施 ............................ 56
3.3.4 曝光工艺常见异常故障排除 .................................. 60
3.4 任务 7 显影 ................................61
3.4.1 认识显影工艺.......................61
3.4.2 显影设备 ............................ 63
3.4.3 显影实施 ............................ 63
3.4.4 显影常见异常故障排除 .................................. 66
3.5 关键知识点梳理 ........................... 68
3.6 问题与实操 .................................. 69
项目 4刻蚀与掺杂 ................................... 70
4.1 任务 8 干法刻蚀 ........................ 70
4.1.1 认识干法刻蚀 .......................71
4.1.2 干法刻蚀设备 ......................72
4.1.3 干法刻蚀实施 ......................73
4.1.4 干法刻蚀常见异常故障排除 ...................................77
4.2 任务 9 离子注入.........................78
4.2.1 认识离子注入掺杂 ................78
4.2.2 离子注入设备 ......................79
4.2.3 离子注入实施 ......................79
4.2.4 离子注入常见异常故障排除 ...................................83
4.3 任务 10 洁净车间进入 ................84
4.3.1 认识洁净车间进入规范 .........84
4.3.2 洁净车间进入准备
设备 ...................................86
4.3.3 洁净车间进入实施 ...............87
4.4 关键知识点梳理............................89
4.5 问题与实操 .................................. 91
项目 5晶圆测试工艺 ...............................92
5.1 认识晶圆测试工艺.........................92
5.2 任务 11 扎针测试 .......................93
5.2.1 认识扎针测试 ......................93
5.2.2 扎针测试设备 ......................94
5.2.3 扎针测试实施 ......................95
5.2.4 扎针测试常见异常故障排除 ................................. 101
5.3 任务 12 晶圆打点 ..................... 102
5.3.1 认识晶圆打点 .................... 102
5.3.2 晶圆打点设备 .................... 103
5.3.3 晶圆打点实施 .................... 104
5.3.4 晶圆打点常见异常故障排除 ................................. 108
5.4 任务 13 晶圆烘烤 ..................... 109
5.4.1 认识晶圆烘烤 .................... 109
5.4.2 晶圆烘烤设备 .................... 109
5.4.3 晶圆烘烤实施 .................... 110
5.4.4 晶圆烘烤常见异常故障排除 ................................. 113
5.5 关键知识点梳理...........................114
5.6 问题与实操 .................................115
项目 6晶圆贴膜与划片.........................116
6.1 认识集成电路封装........................116
6.1.1 集成电路封装结构与功能 .....116
6.1.2 集成电路封装类型...............117
6.1.3 集成电路封装工艺...............118
6.2 任务 14 晶圆贴膜......................119
6.2.1 认识晶圆贴膜 .....................119
6.2.2 晶圆贴膜设备 .....................121
6.2.3 晶圆贴膜实施 .....................121
6.3 任务 15 晶圆划片..................... 126
6.3.1 认识晶圆减薄与划片 .......... 126
6.3.2 晶圆减薄与划片设备 .......... 128
6.3.3 晶圆划片实施 .................... 129
6.4 关键知识点梳理 ......................... 135
6.5 问题与实操 ................................ 136
项目 7芯片粘接与引线键合 .............. 138
7.1 任务 16 芯片粘接 ..................... 138
7.1.1 认识芯片粘接..................... 139
7.1.2 芯片粘接设备 .....................141
7.1.3 芯片粘接实施 .....................141
7.2 任务 17 引线键合 ..................... 149
7.2.1 认识引线键合 .................... 149
7.2.2 引线键合设备 .....................151
7.2.3 引线键合实施 .................... 152
7.3 常见故障分析与排除................... 157
7.3.1 装片机常见故障分析与排除 ................................. 157
7.3.2 引线键合常见故障分析与排除 ................................. 160
7.4 关键知识点梳理.......................... 163
7.5 问题与实操 ................................ 164
项目 8芯片塑封与成型.........................166
8.1 任务 18 塑料封装 ......................166
8.1.1 认识塑料封装 .....................167
8.1.2 塑封设备 ...........................168
8.1.3 塑封实施 ...........................169
8.1.4 塑封常见异常故障排除 ........175
8.2 任务 19 激光打标 .....................177
8.2.1 认识激光打标 .....................178
8.2.2 激光打标设备 ....................179
8.2.3 激光打标实施 ....................179
8.2.4 激光打标常见故障 .............. 181
8.3 任务 20 切筋成型 .....................183
8.3.1 认识切筋成型 .....................183
8.3.2 切筋成型设备 ....................184
8.3.3 切筋成型实施 ....................184
8.3.4 切筋成型常见故障 ..............188
8.4 关键知识点梳理 ..........................190
8.5 问题与实操 ................................. 191
项目 9转塔式设备芯片测试工艺.....193
9.1 认识集成电路测试 .......................193
9.1.1 集成电路测试工艺...............193
9.1.2 芯片检测工艺流程 ..............194
9.1.3 芯片检测设备 .....................195
9.2 任务 21 转塔式分选机测试 ........195
9.2.1 认识转塔式分选机测试 ........196
9.2.2 转塔式分选机测试设备 .......196
9.2.3 转塔式分选机测试实施 .......197
9.2.4 转塔式分选机测试常见异常故障排除 .......................... 202
9.3 任务 22 编带外观检查 ............. 204
9.3.1 认识编带外观检查 ............. 204
9.3.2 编带外观检查设备 ............. 204
9.3.3 编带外观检查实施 ............. 205
9.4 关键知识点梳理 ..........................210
9.5 问题与实操 .................................212
项目 10重力式设备芯片测试工艺.....213
10.1 任务 23 重力式分选机测试 ......213
10.1.1 认识重力式分选机测试 ......214
10.1.2 重力式分选机测试设备 ......214
10.1.3 重力式分选机测试实施 ......215
10.1.4 重力式分选机常见异常故障排除 ................................221
10.2 任务 24 编带机编带............... 222
10.2.1 认识编带机编带 ............... 222
10.2.2 编带机编带设备 .............. 223
10.2.3 编带机编带实施 .............. 225
10.2.4 编带机常见异常故障排除 ............................... 230
10.3 任务 25 料管抽真空............... 232
10.3.1 认识料管抽真空 ............... 232
10.3.2 料管抽真空设备 .............. 233
10.3.3 料管抽真空实施 .............. 233
10.3.4 料管抽真空常见异常故障排除 ............................... 238
10.4 关键知识点梳理 ....................... 238
10.5 问题与实操 .............................. 239
项目 11平移式设备芯片测试工艺.....241
11.1 任务 26 平移式分选机测试 ......241
11.1.1 认识平移式分选机测试 ...... 242
11.1.2 平移式分选机测试设备 ..... 242
11.1.3 平移式分选机测试实施 ..... 243
11.1.4 平移式分选机常见异常故障排除................................ 248
11.2 任务 27 料盘外观检查.............251
11.2.1 认识料盘外观检查 .............251
11.2.2 料盘外观检查设备............ 252
11.2.3 料盘外观检查实施............ 252
11.3 任务 28 集成电路测试车间进入准备 ...................................... 255
11.3.1 认识集成电路测试车间进入规范 ................................ 255
11.3.2 集成电路测试车间进入准备的设备 ............................. 256
11.3.3 集成电路测试车间进入实施 ................................ 257
11.4 关键知识点梳理 ........................ 258
11.5 问题与实操 ............................... 260

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作者介绍

郭志勇,省级教学名师、中国计算机学会(CCF)会员、全国技能大赛电子信息类赛项评审专家、全国集成电路专业群职业教育标准建设委员会教学标准协作组副主任、2020年全国技能大赛“云计算”赛项监督仲裁组组长、2021年“中盈创信杯”计算机维修工职业技能竞赛全国总决赛裁判长。任职于安徽电子信息职业技术学院,从事于智能控制技术等领域教学研究工作,主持参与获得省级教学成果二等奖4个,指导学生获得全国技能大赛“嵌入式应用技术与开发”赛项二等奖多次,主要讲授C语言程序设计、单片机应用技术、嵌入式应用技术等课程,出版国家规划教材和省级规划教材教材多本。

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