集成電路製造工藝項目教程（虛擬模擬版）

本書共設計了 11 個項目 28 個任務，涵蓋了集成電路製造工藝的硅片製造、晶圓製造、晶圓測試、集成電路封裝與測試等集成電路製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、切筋成型及集成電路芯片測試等內容與虛擬模擬實踐。

書中引入集成電路製造工藝虛擬模擬，採用“活頁式”編排形式，基於“項目引領、任務驅動”模式，突出“教學做一體化”的基本理念，每個項目均由若乾個具體崗位任務組成，每個任務均將相關知識和崗位技能融合在一體，把理論、實踐的學習結合到具體任務來完成。本書已獲得中國半導體行業協會集成電路分會、中國職業教育微電子產教聯盟、全國集成電路專業群職業教育標準建設委員會的推薦，並推薦作為全國職業院校技能大賽“集成電路開發及應用”賽項的培訓教材，以及 1+X“集成電路開發與測試”職業技能等級證書考核實施的參考教材。

本書可作為職業院校集成電路技術、微電子技術、電子技術應用、電子信息工程等相關專業集成電路製造工藝課程的教材，也可作為廣大集成電路相關從業人員的自學用書。

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。

項目 1 硅片製造 1

1.1　認識硅片製造　1

1.1.1　集成電路製造工藝　1

1.1.2　硅片製造工藝　3

1.1.3　硅片製造流程　3

1.2　任務 1 硅提純　6

1.2.1　認識硅提純 .　6

1.2.2　硅提純設備 .　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 2 單晶硅生長　13

1.3.1　認識單晶硅生長　13

1.3.2　單晶硅生長設備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　認識薄膜制備 .　24

2.1.1　晶圓製造工藝　24

2.1.2　薄膜制備工藝　25

2.2　任務 3 氧化工藝　26

2.2.1　認識氧化工藝　26

2.2.2　氧化工藝設備 .　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 4 物理氣相澱積 .　37

2.3.1　認識物理氣相澱積 .　37

2.3.2　物理氣相澱積設備 .　38

2.3.3　物理氣相澱積實施 .　39

2.3.4　物理氣相澱積常見異常故障排除 .　42

2.4　關鍵知識點梳理 .　43

2.5　問題與實踐　44

項目　3 光刻　46

3.1　認識光刻工藝 .　46

3.2　任務 5 塗膠 .　48

3.2.1　認識塗膠工藝　48

3.2.2　塗膠設備　49

3.2.3　塗膠實施　50

3.2.4　塗膠常見異常故障排除　53

3.3　任務 6 曝光 .　55

3.3.1　認識曝光工藝　55

3.3.2　曝光設備　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 7 顯影　61

3.4.1　認識顯影工藝.61

3.4.2　顯影設備　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 8 乾法刻蝕　70

4.1.1　認識乾法刻蝕 .71

4.1.2　乾法刻蝕設備　72

4.1.3　乾法刻蝕實施　73

4.1.4　乾法刻蝕常見異常故障排除　77

4.2　任務 9 離子註入.78

4.2.1　認識離子註入摻雜　78

4.2.2　離子註入設備　79

4.2.3　離子註入實施　79

4.2.4　離子註入常見異常故障排除　83

4.3　任務 10 潔凈車間進入　84

4.3.1　認識潔凈車間進入規範 .84

4.3.2　潔凈車間進入準備設備 .86

4.3.3　潔凈車間進入實施 .87

4.4　關鍵知識點梳理89

4.5　問題與實踐　91

項目　5 晶圓測試工藝 .92

5.1　認識晶圓測試工藝.92

5.2　任務 11 扎針測試 .93

5.2.1　認識扎針測試　93

5.2.2　扎針測試設備　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 12 晶圓打點 .　102

5.3.1　認識晶圓打點　102

5.3.2　晶圓打點設備　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 13 晶圓烘烤 .　109

5.4.1　認識晶圓烘烤　109

5.4.2　晶圓烘烤設備　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　認識集成電路封裝 .116

6.1.1　集成電路封裝結構與功能 .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 14 晶圓貼膜119

6.2.1　認識晶圓貼膜 .119

6.2.2　晶圓貼膜設備 .121

6.2.3　晶圓貼膜實施 .121

6.3　任務 15 晶圓劃片.　126

6.3.1　認識晶圓減薄與劃片　126

6.3.2　晶圓減薄與劃片設備　128

6.3.3　晶圓劃片實施　129

6.4　關鍵知識點梳理 .　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 16 芯片粘接 .　138

7.1.1　認識芯片粘接.　139

7.1.2　芯片粘接設備 .141

7.1.3　芯片粘接實施 .141

7.2　任務 17 引線鍵合.　149

7.2.1　認識引線鍵合　149

7.2.2　引線鍵合設備 .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 18 塑料封裝166

8.1.1　認識塑料封裝 .167

8.1.2　塑封設備 .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 19 激光打標 .177

8.2.1　認識激光打標 .178

8.2.2　激光打標設備　179

8.2.3　激光打標實施　179

8.2.4　激光打標常見故障　181

8.3　任務 20 切筋成型 .183

8.3.1　認識切筋成型 .183

8.3.2　切筋成型設備　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　關鍵知識點梳理 .　190

8.5　問題與實踐 .　191

項目　9 轉塔式設備芯片測試工藝.193

9.1　認識集成電路測試 .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　芯片檢測設備 .195

9.2　任務 21 轉塔式分選機測試　195

9.2.1　認識轉塔式分選機測試　196

9.2.2　轉塔式分選機測試設備 .196

9.2.3　轉塔式分選機測試實施 .197

9.2.4　轉塔式分選機測試常見異常故障排除 .　202

9.3　任務 22 編帶外觀檢查 .　204

9.3.1　認識編帶外觀檢查 .　204

9.3.2　編帶外觀檢查設備 .　204

9.3.3　編帶外觀檢查實施 .　205

9.4　關鍵知識點梳理　210

9.5　問題與實踐 .212

項目　10 重力式設備芯片測試工藝.213

10.1　任務 23 重力式分選機測試　213

10.1.1　認識重力式分選機測試　214

10.1.2　重力式分選機測試設備　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 24 編帶機編帶.　222

10.2.1　認識編帶機編帶 .　222

10.2.2　編帶機編帶設備　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 25 料管抽真空.　232

10.3.1　認識料管抽真空 .　232

10.3.2　料管抽真空設備　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　關鍵知識點梳理 .　238

10.5　問題與實踐　239

項目　11 平移式設備芯片測試工藝.241

11.1　任務 26 平移式分選機測試　241

11.1.1　認識平移式分選機測試　242

11.1.2　平移式分選機測試設備 .　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 27 料盤外觀檢查.251

11.2.1　認識料盤外觀檢查 .251

11.2.2　料盤外觀檢查設備　252

11.2.3　料盤外觀檢查實施　252

11.3　任務 28 集成電路測試車間進入準備　255

11.3.1　認識集成電路測試車間進入規範 .　255

11.3.2　集成電路測試車間進入準備的設備 .256

11.3.3　集成電路測試車間進入實施 .　257

11.4　關鍵知識點梳理　258

11.5　問題與實踐 .　260