半导体前段制程和后段制程的区别

半导体工艺与设备 2024-10-01 09:05

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在硅晶圆表面制作LSI的工艺称为前段制程，将晶圆上制作的LSI芯片切割出来，装入专用封装后出货的工艺称为后段制程。

前段制程和后段制程的最大区别

前段制程，即所谓的“晶圆工艺”，是在硅晶圆上制造LSI芯片的工程。主要是微细化加工和晶格恢复处理等物理及化学方面的工艺。与此相对，后段制程则是将晶圆上做好的LSI芯片单独切割、封装的组装加工技术。换一种说法，前者执行不可见的管理，但后者在某种程度上是可见的。

另一个主要区别是，前段制程的作业对象仅仅是硅晶圆的状态，后段制程的作业对象则是多种多样，可以是硅晶圆，也可以是裸芯片(Die)，或者是封装好的芯片。正因为如此，对于后段制程，生产设备制造商专攻某一个领域的情况很多。

什么是循环型的前段制程

在硅晶圆上制造LSI的工艺，与组装零件、安装设备的组装产业不同，是多次重复同一工艺的循环型工艺。前段制程大体分类包括以下工艺：(1)清洗、(2)离子注入和热处理、(3)光刻、(4)刻蚀、(5)成膜、(6)平坦化(CMP)，并由这六种组合而成。

但是，有各种各样的组合形式，其含义是对这些组合多次循环并把前段制程集成化。例如在铝的布线工艺中，包括(前)清洗→铝膜形成→光刻→刻蚀→(后)清洗，在这种情况下，不使用离子注人、热处理和平坦化。这样，在某个工程(单工程)中有一些工艺用到了，还有一些没有用到，有多个这样的单工程，把它们集成起来就构成了前段制程。从这个意义上说，它会经历多次相同的工艺，因此称其为循环型工艺。在这样的循环型前段制程生产线中，无尘室内制造设备的布局通常采用海湾(Bay)方式。

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