本書共設(shè)計了 11 個項目 28 個任務(wù),涵蓋了集成電路制造工藝的硅片制造、晶圓制造、晶圓測試、集成電路封裝與測試等集成電路制造的基本知識和基本操作,分別介紹硅提純、單晶硅生長、薄膜制備、光刻、刻蝕、摻雜、扎針測試、晶圓打點、晶圓烘烤、晶圓貼膜、晶圓劃片、芯片粘接、引線鍵合、塑封、激光打標(biāo)、切筋成型及集成電路芯片測試等內(nèi)容與虛擬仿真實踐。
書中引入集成電路制造工藝虛擬仿真,采用活頁式編排形式,基于項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動模式,突出教學(xué)做一體化的基本理念,每個項目均由若干個具體崗位任務(wù)組成,每個任務(wù)均將相關(guān)知識和崗位技能融合在一體,把理論、實踐的學(xué)習(xí)結(jié)合到具體任務(wù)來完成。本書已獲得中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路分會、中國職業(yè)教育微電子產(chǎn)教聯(lián)盟、全國集成電路專業(yè)群職業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)委員會的推薦,并推薦作為全國職業(yè)院校技能大賽集成電路開發(fā)及應(yīng)用賽項的培訓(xùn)教材,以及 1 X集成電路開發(fā)與測試職業(yè)技能等級證書考核實施的參考教材。
本書可作為職業(yè)院校集成電路技術(shù)、微電子技術(shù)、電子技術(shù)應(yīng)用、電子信息工程等相關(guān)專業(yè)集成電路制造工藝課程的教材,也可作為廣大集成電路相關(guān)從業(yè)人員的自學(xué)用書。
1.開發(fā)有與教材配套的微課資源和實訓(xùn)資源;
2.采用活頁式、項目引入、任務(wù)驅(qū)動、邊做邊學(xué)的編寫思路;
3.可以作為全國技能大賽集成電路開發(fā)與應(yīng)用賽項參考教材、還可以作為第三批1 X集成電路開發(fā)與測試等級證書參考教材;
4.集成電路制造工藝全部采用虛擬仿真的教學(xué)模式。
郭志勇,省級教學(xué)名師、中國計算機學(xué)會(CCF)會員、全國技能大賽電子信息類賽項評審專家、全國集成電路專業(yè)群職業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)委員會教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作組副主任、2020年全國技能大賽云計算賽項監(jiān)督仲裁組組長、2021年中盈創(chuàng)信杯計算機維修工職業(yè)技能競賽全國總決賽裁判長。任職于安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,從事于智能控制技術(shù)等領(lǐng)域教學(xué)研究工作,主持參與獲得省級教學(xué)成果二等獎4個,指導(dǎo)學(xué)生獲得全國技能大賽嵌入式應(yīng)用技術(shù)與開發(fā)賽項二等獎多次,主要講授C語言程序設(shè)計、單片機應(yīng)用技術(shù)、嵌入式應(yīng)用技術(shù)等課程,出版國家規(guī)劃教材和省級規(guī)劃教材教材多本。
項目 1 硅片制造 1
1.1 認(rèn)識硅片制造 1
1.1.1 集成電路制造工藝 1
1.1.2 硅片制造工藝 3
1.1.3 硅片制造流程 3
1.2 任務(wù) 1 硅提純 6
1.2.1 認(rèn)識硅提純 . 6
1.2.2 硅提純設(shè)備 . 7
1.2.3 硅提純實施 . 7
1.2.4 加熱停止異常故障排除 13
1.3 任務(wù) 2 單晶硅生長 13
1.3.1 認(rèn)識單晶硅生長 13
1.3.2 單晶硅生長設(shè)備15
1.3.3 單晶硅生長實施15
1.3.4 單晶爐常見異常故障排除. 20
1.4 關(guān)鍵知識點梳理.21
1.5 問題與實踐 22
項目 2 薄膜制備工藝. 24
2.1 認(rèn)識薄膜制備 . 24
2.1.1 晶圓制造工藝 24
2.1.2 薄膜制備工藝 25
2.2 任務(wù) 3 氧化工藝 26
2.2.1 認(rèn)識氧化工藝 26
2.2.2 氧化工藝設(shè)備 . 27
2.2.3 氧化工藝實施 . 29
2.2.4 氧化工藝常見異常故障排除. 35
2.3 任務(wù) 4 物理氣相淀積 . 37
2.3.1 認(rèn)識物理氣相淀積 . 37
2.3.2 物理氣相淀積設(shè)備 . 38
2.3.3 物理氣相淀積實施 . 39
2.3.4 物理氣相淀積常見異常故障排除 . 42
2.4 關(guān)鍵知識點梳理 . 43
2.5 問題與實踐 44
項目 3 光刻 46
3.1 認(rèn)識光刻工藝 . 46
3.2 任務(wù) 5 涂膠 . 48
3.2.1 認(rèn)識涂膠工藝 48
3.2.2 涂膠設(shè)備 49
3.2.3 涂膠實施 50
3.2.4 涂膠常見異常故障排除 53
3.3 任務(wù) 6 曝光 . 55
3.3.1 認(rèn)識曝光工藝 55
3.3.2 曝光設(shè)備 56
3.3.3 曝光實施 56
3.3.4 曝光工藝常見異常故障排除 60
3.4 任務(wù) 7 顯影 61
3.4.1 認(rèn)識顯影工藝.61
3.4.2 顯影設(shè)備 63
3.4.3 顯影實施 63
3.4.4 顯影常見異常故障排除 . 66
3.5 關(guān)鍵知識點梳理 . 68
3.6 問題與實踐 69
項目 4 刻蝕與摻雜 . 70
4.1 任務(wù) 8 干法刻蝕 70
4.1.1 認(rèn)識干法刻蝕 .71
4.1.2 干法刻蝕設(shè)備 72
4.1.3 干法刻蝕實施 73
4.1.4 干法刻蝕常見異常故障排除 77
4.2 任務(wù) 9 離子注入.78
4.2.1 認(rèn)識離子注入摻雜 78
4.2.2 離子注入設(shè)備 79
4.2.3 離子注入實施 79
4.2.4 離子注入常見異常故障排除 83
4.3 任務(wù) 10 潔凈車間進入 84
4.3.1 認(rèn)識潔凈車間進入規(guī)范 .84
4.3.2 潔凈車間進入準(zhǔn)備設(shè)備 .86
4.3.3 潔凈車間進入實施 .87
4.4 關(guān)鍵知識點梳理89
4.5 問題與實踐 91
項目 5 晶圓測試工藝 .92
5.1 認(rèn)識晶圓測試工藝.92
5.2 任務(wù) 11 扎針測試 .93
5.2.1 認(rèn)識扎針測試 93
5.2.2 扎針測試設(shè)備 94
5.2.3 扎針測試實施 95
5.2.4 扎針測試常見異常故障排除 . 101
5.3 任務(wù) 12 晶圓打點 . 102
5.3.1 認(rèn)識晶圓打點 102
5.3.2 晶圓打點設(shè)備 103
5.3.3 晶圓打點實施 104
5.3.4 晶圓打點常見異常故障排除 108
5.4 任務(wù) 13 晶圓烘烤 . 109
5.4.1 認(rèn)識晶圓烘烤 109
5.4.2 晶圓烘烤設(shè)備 109
5.4.3 晶圓烘烤實施 110
5.4.4 晶圓烘烤常見異常故障排除 113
5.5 關(guān)鍵知識點梳理.114
5.6 問題與實踐 .115
項目 6 晶圓貼膜與劃片.116
6.1 認(rèn)識集成電路封裝 .116
6.1.1 集成電路封裝結(jié)構(gòu)與功能 .116
6.1.2 集成電路封裝類型.117
6.1.3 集成電路封裝工藝.118
6.2 任務(wù) 14 晶圓貼膜119
6.2.1 認(rèn)識晶圓貼膜 .119
6.2.2 晶圓貼膜設(shè)備 .121
6.2.3 晶圓貼膜實施 .121
6.3 任務(wù) 15 晶圓劃片. 126
6.3.1 認(rèn)識晶圓減薄與劃片 126
6.3.2 晶圓減薄與劃片設(shè)備 128
6.3.3 晶圓劃片實施 129
6.4 關(guān)鍵知識點梳理 . 135
6.5 問題與實踐 136
項目 7 芯片粘接與引線鍵合 138
7.1 任務(wù) 16 芯片粘接 . 138
7.1.1 認(rèn)識芯片粘接. 139
7.1.2 芯片粘接設(shè)備 .141
7.1.3 芯片粘接實施 .141
7.2 任務(wù) 17 引線鍵合. 149
7.2.1 認(rèn)識引線鍵合 149
7.2.2 引線鍵合設(shè)備 .151
7.2.3 引線鍵合實施 152
7.3 常見故障分析與排除. 157
7.3.1 裝片機常見故障分析與排除 . 157
7.3.2 引線鍵合常見故障分析與排除 . 160
7.4 關(guān)鍵知識點梳理 . 163
7.5 問題與實踐 164
項目 8 芯片塑封與成型.166
8.1 任務(wù) 18 塑料封裝166
8.1.1 認(rèn)識塑料封裝 .167
8.1.2 塑封設(shè)備 .168
8.1.3 塑封實施 .169
8.1.4 塑封常見異常故障排除 175
8.2 任務(wù) 19 激光打標(biāo) .177
8.2.1 認(rèn)識激光打標(biāo) .178
8.2.2 激光打標(biāo)設(shè)備 179
8.2.3 激光打標(biāo)實施 179
8.2.4 激光打標(biāo)常見故障 181
8.3 任務(wù) 20 切筋成型 .183
8.3.1 認(rèn)識切筋成型 .183
8.3.2 切筋成型設(shè)備 184
8.3.3 切筋成型實施 184
8.3.4 切筋成型常見故障 188
8.4 關(guān)鍵知識點梳理 . 190
8.5 問題與實踐 . 191
項目 9 轉(zhuǎn)塔式設(shè)備芯片測試工藝.193
9.1 認(rèn)識集成電路測試 .193
9.1.1 集成電路測試工藝.193
9.1.2 芯片檢測工藝流程 . 194
9.1.3 芯片檢測設(shè)備 .195
9.2 任務(wù) 21 轉(zhuǎn)塔式分選機測試 195
9.2.1 認(rèn)識轉(zhuǎn)塔式分選機測試 196
9.2.2 轉(zhuǎn)塔式分選機測試設(shè)備 .196
9.2.3 轉(zhuǎn)塔式分選機測試實施 .197
9.2.4 轉(zhuǎn)塔式分選機測試常見異常故障排除 . 202
9.3 任務(wù) 22 編帶外觀檢查 . 204
9.3.1 認(rèn)識編帶外觀檢查 . 204
9.3.2 編帶外觀檢查設(shè)備 . 204
9.3.3 編帶外觀檢查實施 . 205
9.4 關(guān)鍵知識點梳理 210
9.5 問題與實踐 .212
項目 10 重力式設(shè)備芯片測試工藝.213
10.1 任務(wù) 23 重力式分選機測試 213
10.1.1 認(rèn)識重力式分選機測試 214
10.1.2 重力式分選機測試設(shè)備 214
10.1.3 重力式分選機測試實施 215
10.1.4 重力式分選機常見異常故障排除 221
10.2 任務(wù) 24 編帶機編帶. 222
10.2.1 認(rèn)識編帶機編帶 . 222
10.2.2 編帶機編帶設(shè)備 223
10.2.3 編帶機編帶實施 225
10.2.4 編帶機常見異常故障排除 230
10.3 任務(wù) 25 料管抽真空. 232
10.3.1 認(rèn)識料管抽真空 . 232
10.3.2 料管抽真空設(shè)備 233
10.3.3 料管抽真空實施 233
10.3.4 料管抽真空常見異常故障排除 . 238
10.4 關(guān)鍵知識點梳理 . 238
10.5 問題與實踐 239
項目 11 平移式設(shè)備芯片測試工藝.241
11.1 任務(wù) 26 平移式分選機測試 241
11.1.1 認(rèn)識平移式分選機測試 242
11.1.2 平移式分選機測試設(shè)備 . 242
11.1.3 平移式分選機測試實施 . 243
11.1.4 平移式分選機常見異常故障排除. 248
11.2 任務(wù) 27 料盤外觀檢查.251
11.2.1 認(rèn)識料盤外觀檢查 .251
11.2.2 料盤外觀檢查設(shè)備 252
11.2.3 料盤外觀檢查實施 252
11.3 任務(wù) 28 集成電路測試車間進入準(zhǔn)備 255
11.3.1 認(rèn)識集成電路測試車間進入規(guī)范 . 255
11.3.2 集成電路測試車間進入準(zhǔn)備的設(shè)備 .256
11.3.3 集成電路測試車間進入實施 . 257
11.4 關(guān)鍵知識點梳理 258
11.5 問題與實踐 . 260