集成电路生产实习报告

生产实习报告学校长安大学院系电控学院电子科学与技术系专业电子科学与技术班级电科（2）班学号3205080235姓名石东东指导教师肖剑、张林、李清华、顾文平2目录一实习目的…………………………………………………………01二实习时间…………………………………………………………01三实习地点…………………………………………………………01四实习内容…………………………………………………………01§4.1单位基本情况………………………………………………01§4.2实习安排……………………………………………………01五实习总结…………………………………………………………01附录实习日记3生产实习报告一、实习目的通过生产实习，了解本专业的生产过程，巩固所学专业知识。了解半导体产业发展现状；熟悉半导体元器件和集成电路制造、测试技术；熟悉集成电路封装技术。二、实习时间2011年06月27日～2011年07月08日。三、实习地点天水天光半导体有限责任公司、天水华天科技股份有限公司。四、实习内容§4.1单位基本情况华天电子厂主要生产塑封集成电路、模拟集成电路、混合集成电路、DC/DC电源、集成压力传感器、变压器共五大类400多个品种。其中主导产品塑封集成电路年封装能力已达30亿块。公司产品以其优良的品质而被广泛应用于航天、航空、军事工程、电子信息和工业自动控制等领域。天光电子半导体有限责任公司是国家重点工程的配套生产研制单位，先后承担了亿次计算机，风云气象卫星，东方红3号，资源卫星，“神舟”号飞船和其他重点工程和军事吸纳灌木的配套任务，提供了大量可靠的七专产品（），以质量可靠，性能稳定而著称，主要生产肖特基二极管管芯，也生产少量集成电路，同时也在积极进行发光二极管的开发等先进项目。§4.2实习安排我们首先参观净化车间，一路经过测试间、生产车间、金属蒸发台、溅射台、表面颗粒测试仪、快速退火炉、激光打印机、清洗机、真空合金炉、扩散炉、离子注入机和环境监测设备等。测试间主要是分析合格/不合格产品的数据，全自动的对应打点数据收集。生产车间主要保证车间净化，要保证车间温度基本恒4定，直径小于0.5um的颗粒数要小于1000，金属蒸发台可以同时蒸发7种金属，主要用于蒸发熔点低的金属，制造比较厚的；溅射台对应相对难融的金属，制造比较薄的，这种方法致密性好。表面颗粒测试仪主要监控生产线的污染程度，颗粒大小，数量等。快速退火炉可以在短时间内升/降温。激光打印机主要用来给芯片打标识。清洗机主要使用1、2、3号液对芯片进行清洁，保证芯片表面的清洁度。真空合金炉是天光厂自主设计的，比市面上销售的生产效率大大提高。温度检测包括在出风口加热加温等装置，进风口在屋顶，回风口在地面是为了能够保证风向是从上到下，因为光刻间的要求是100级的，所以光刻间进风口和回风口都是满布的。然后我们参观了制造工艺所需气体的分离厂房，在里面我们学到了如何在空气中分离所需气体，和分离气体时所需温度等的要求和净化。下午我们参观了集成电路的前道工序，在里面我们必须穿着防静电服，防止将所制造的芯片污染而造成浪费，在前道工序中我们学到了如何知道晶圆，如何光刻，如何进行扩散等，以及在进行这些工艺中所需要注意的细节，还有在晶圆加工时和芯片制造好以后都要进行检验，去除损坏的，以防将坏的晶圆进行加工，造成资源的浪费。6月29日，早晨我们还是去天光集团参观检验车间，在检验车间我们学习到了检验的重要性。首先，我们了解到检验必须做到细致认真，必须检验出不合格的产品，在晶圆和芯片成品的检验必须做到高温和低温都能够正常工作，还需要在失重和超重的作用下也能够正常工作的。这些都是需要多重检验才能投入使用。下午我们到天水华天科技股份有限公司，首先我们上的是理论课。我们学的是芯片制造流程（晶圆制造流程），主要以双极型IC工艺步骤，有：①衬底选择，对于典型的PN结隔离双极型集成电路，沉底一般选用P型硅。②一次光刻N+埋层扩散孔光刻。③外延层沉积。④二次光刻——P+隔离层扩散孔光刻。⑤三次光刻——P型基区扩散孔光刻。⑥四次光刻——N+发射区扩散孔光刻。⑦五次光刻。⑧六次光刻——金属化内连线光刻。5CMOS工艺技术一般可分为三类，即：P阱CMOS工艺、N阱CMOS工艺、双阱CMOS工艺。引线框架6月30日早上我们以听课的方式接受半导体工艺的有关知识，这节课我们主要学习的是封装的基础知识，封装主要是指把芯片上的焊点用导线接引到外部接头处，以保护芯片免受外部环境的影响，实现标准化的过程，其主要作用为：传递电能；传递电路信号；提供散热路径。④电路的结构保护和支持。封装的过程有：①晶圆的检验——主要对晶圆表面进行检验，看是否有划伤，蹭伤等。②减薄——除去晶圆背面的硅材料，减到可以适合封装的程度，以满足芯片组装的要求。③划片——利用划片机的切削技术，沿着晶圆的划道将晶圆割成单个集成电路单元（芯片）的过程。④上芯——也称贴装，就是利用上芯机的拾片技术，使用导电胶将芯片与引线框架的载体粘接固定的工艺过程。⑤固化——目的是将导电胶烘烤干燥，使芯片和载体牢固粘结。⑥压焊——利用焊接机的键合技术，把芯片上的焊区与引线框架上的内引脚相连线，使两个金属间形成欧姆接触的工艺过程，分类为：热压焊（T/C）、超声压焊（U/S）、热压超声焊（T/S）、（金丝球焊线）。⑦塑封——装已完成压焊的半成品IC连接引线框架一起置于模具中，利用塑封料装芯片及部分引线框架“包裹”起来。⑧后固化——目的是将塑封料烘烤硬化，防止扭曲变形。⑨打印——在封装模体上印上不易消失，字迹清楚的电路信息标识。打印技术主要有油墨盖印和激光打印，其中油墨盖印是先电镀后打印，而激光打印则不需要考虑电镀和打印的先后顺序。⑩电镀——主要包含去溢料/去毛边飞刺，主要是在电镀前去除塑封过程中在引线框架外引脚根部出现的一层薄薄的树脂膜。利用电化学技术，对表面镀一层锡（Sn）。目的是增强易焊接性；防止引线框架外引脚氧化；增加外观可视性。切筋成形——包含切筋和成形，切筋是指切除引线框架上引脚之间的中筋以及与引线框架的边框，成形是指将引线框架的外引脚的外引脚弯成一定的形状，以符合行业规范装配的要求。下午我们主要学习压力传感器的基本原理及生产过程，中间还请了位老师给我们做了一个关于以后就业规划的讲座。压力传感器通常定义为：一种以一定6的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。主要压力分类有表压、绝压和差压三种。传感器主要有敏感元件和基本转换电路组成。敏感原件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件转换元件。基本转换电路可以将敏感元件的输出做输入，转换成电量输出，传感器完成被测参数至电量的基本转换，然后输入到测控电路，进行放大、运算、处理等进一步转换，以获得被测值或进行过程控制。基本参数包括：静态特征（非线性度、迟滞、灵敏度、重复性、漂移）和动态参数（指传感器在输入变化时，它的输出特性）。生产工序主要有：①敏感元件封装；②温度补偿及零点校准；③信号放大及调试；④封装、测试；⑤校准及标定；⑥包装、出厂。课程结束之后我们去参观了华天电子科技的传感器制造厂房，在里面我们看到了传感器从开始制造到最后封装检验出厂的全过程。传感器的制造是很严格的，要经过严格的检验才能出厂，所以检验人员都是很小心的进行检验。7月1日，按照实习的安排，我们今天早上参观了华天电子科技的集成电路制造封装工艺厂房，首先我们参观的是制造工艺，在制造工艺厂房里面，我们看到了流水线的操作工艺，全自动化的，减少了认为的损坏，由于华天电子科技主要做来料加工，为了保证合作公司的利益，我们不能拍照，只能参观，所以大家都只是认真的用心记住所学的东西。然后我们参观了后道工序。在里面我们参观了芯片的切筋成形，电镀，打印标识等环节，看着切筋成形的机子在不停地运转，那些芯片就直接掉进了专门用来装芯片的管子里，也是全自动化的，减少了人为的污染和损坏。在最后的封装出厂时，看着他们将芯片和除氧剂一起抽取空气进行压缩，全面考虑了芯片的保护。五、实习总结短暂的实习期过去了，此次的参观实习，使我们对大规模集成电路的制造流程有一定的理论和实践基础，了解一些大规模集成电路的生产工艺及其步骤。通过此次实习，我们将课本上的理论知识和现实的生产过程相结合，理论联系实际，加深了对集成电路设计和生产过程的理解和掌握。7这次实习，使我深刻地理解了实践的重要性，理论无论多么熟悉，但是缺乏了实践的理论是行不通的，现在终于明白了“读万卷书，行万里路”这句话的含义。对集成电路设计制造技术等方面的专业知识做初步的理解；使我们的理论知识与实践充分地结合，做到不仅具有专业知识，而且还具有较强的分析和解决问题的能力，成为分析问题和解决问题的高素质人才。在学校我们学到的很多都是书本上的理论知识,从考试到学习，都是围绕书本的理论知识展开的，而很少锻炼我们自己的动手能力，这一次的实习，让我们自己去发现问题，去想问题，去解决这个问题，虽然没有亲手操作，实践，但是这个参观的过程使得我觉得自己完成了一次质的飞跃，对这些原本有些抽象的理论知识有了更加直观深刻的感受，同时也发现其实电子制造的道路还是很漫长的，还有着很多很多的东西我没有接触过，一山还有一山高的道理，现在才真切的体会到，开始的时候，老师对制造工艺进行介绍，我还以为非常简单，直至自己现场观察时才发现，听着容易做起来难，人不能轻视任何事。做每一步工艺，都得对机器，对工作，对人负责。这也培养了我们的责任感。通过短短的一周的电工技术实习，我个人收获颇丰，这些都是平时在课堂理论学习中无法学到的，我主要的收获有以下几点：（1）．更为深刻的理解了半导体集成电路的工艺流程，也对这个产业有了更为直观的了解。（2）．本次实习增强了我们发现问题，探讨问题，解决问题的能力，培养了我们的细心严谨的作风。（3）．了解了在半导体工艺流程中需要注意的问题：比如防止污染的措施的重要性，各种仪器的专用性，以及各工艺流程的分工的合理性。虽然实习期结束了，但是我却学到了很多在课本上永远学不到的东西，增长了许多半导体工艺的见识，只能说：受益匪浅。感谢在实习期间老师和同学的帮助，感谢实习公司让我度过了一个愉快的实习期，感谢学校能给我一个近距离接触先进精密工艺的机会。8附录实习日记2011-06-27星期一晴我们在老师的带领下到达甘肃天水，准备开始接触半导体集成电路生产工艺流程。2011-06-28星期二阴早晨，参观净化车间，一路经过测试间，生产车间，金属蒸发台，溅射台，表面颗粒测试仪，快速退火炉，激光打印机，清洗机，真空合金炉，扩散炉，离子注入机和环境监测设备等。测试间主要是分析合格/不合格产品的数据，全自动的对应打点数据收集。生产车间主要保证车间净化，要保证车间温度基本恒定，直径小于0.5um的颗粒数要小于1000，金属蒸发台可以同时蒸发7种金属，主要用于蒸发熔点低的金属，制造比较厚的；溅射台对应相对难融的金属，制造比较薄的，这种方法致密性好。表面颗粒测试仪主要监控生产线的污染程度，颗粒大小，数量等。快速退火炉可以在短时间内升/降温。激光打印机主要用来给芯片打标识。清洗机主要使用1、2、3号清洗液对芯片进行清洁，保证芯片表面的清洁度。真空合金炉是天光厂自主设计的，比市面上销售的生产效率大大提高。温度检测包括在出风口加热加温等装置，进风口在屋顶，回风口在地面是为了能够保证风向是从上到下，因为光刻间的要求是100级的，所以光刻间进风口和回风口都是满布的。然后我们参观了制造工艺所需气体的分离厂房，在里面我们学到了如何在空气中分离所需气体，和分离气体时所需温度等的要求和净化。下午，参观集成电路的前道工序，在里面我们必须穿着防静电服，防止将所制造的芯片污染而造成浪费，在前道工序中我们学到了如何知道晶圆，如何光刻，如何进行扩散等，以及在进行这些工艺中所需要注意的细节，还有在晶圆加工时和芯片制造好以后都要进行检验，去除损坏的，以防将坏的晶圆进行加工，造成资源的浪费。2011-06-29星期三晴早晨，我们去天光集团参观检验车间，在检验车间我们学习到了检验的重要性。首