Semiconductor

Los dispositivos semiconductores, como los circuitos integrados y los LSIs, se utilizan en diversos tipos de equipos electrónicos y se han desarrollado para mejorar la densidad, el rendimiento y la miniaturización. El preprocesamiento en la fabricación de semiconductores incluye varios pasos de procesamiento de las obleas, que se cortan a partir de un bloque monocristalino (lingote) de silicio. El recubrimiento se utiliza en muchas situaciones en el proceso de fabricación para el procesamiento de la superficie, la funcionalización y la adhesión para el procesamiento.

El recubrimiento en la fabricación de semiconductores

La adhesión en la fabricación de semiconductores

Adhesión de obleas semiconductoras y placas de vidrio de soporte
Durante el pulido ultrafino de las obleas, éstas se unen a una placa de vidrio de soporte con un adhesivo líquido de curado UV. El adhesivo se convierte en una capa de resina UV y se desprende junto con la placa de vidrio una vez finalizado el proceso. (Además del adhesivo líquido, también se utilizan adhesivos sólidos en forma de cinta o de lámina).

La adhesión/unión de las obleas requiere una capa uniforme del adhesivo.

Funcionalización y procesamiento de superficies en la fabricación de semiconductores (preprocesamiento)

El recubrimiento desempeña un papel importante en diversas situaciones de procesamiento, incluido el procesamiento de superficies y el recubrimiento fotorresistente o la formación de películas en obleas, que constituyen la base de los circuitos integrados.

Ejemplo de pasos de procesamiento de obleas semiconductoras
A continuación, se presenta un resumen de las etapas de procesamiento de las obleas de silicio monocristalino. Tenga en cuenta que se trata de un mero ejemplo y que los pasos reales pueden variar en función de los chips que se fabriquen.
• La oblea se limpia con una solución y se somete a un procesamiento de superficie, como el secado y el pulido.
• La oblea se cuece en un horno de alta temperatura y se forma una película de dióxido de silicio (SiO₂) en la superficie.
• Se recubre con un fotorresistente (solución sensible a la luz) formando una película sobre la película de SiO₂. (Por lo general, se utiliza un sistema de recubrimiento giratorio para formar una película uniforme).
• Una máscara fotográfica con un patrón de cableado impreso se alinea en la oblea y se irradia con luz ultravioleta lejana (FUV). La película fotorresistente reacciona sólo en las áreas iluminadas por la luz, y el patrón se transfiere (exposición). La película fotorresistente en las áreas no enmascaradas se elimina con una solución reveladora.
• La película delgada innecesaria se corroe y se elimina con ácido, como el ácido fluorhídrico o el ácido fosfórico (grabado en húmedo), o se elimina mediante iones (grabado en seco), y se forma el patrón.
• Se implantan iones de fósforo o boro. Los iones ingresan a las áreas sin la película de SiO₂, proporcionando propiedades semiconductoras a la oblea.
• La oblea se calienta rápidamente en un recocido para la activación del dopante.
• La capa fotorresistente se despega con solución o gas y la oblea se recubre con una película aislante.

Este proceso se repite antes del posprocesamiento, en el que los chips se cortan de la oblea (corte en cubitos), se conectan a marcos metálicos (marcos de plomo) con alambre de oro (unión de cables) y se encapsulan con resina selladora (moldeado).

Tema: Comprobación y mantenimiento de la precisión de los equipos de procesamiento

Para mantener la precisión y la calidad del procesamiento en la producción en masa de semiconductores, es necesario mantener la precisión del equipo de procesamiento automático. Cualquier inclinación o altura inadecuada de la colocación o posicionamiento de la oblea afectará en gran medida la calidad del procesamiento. El sensor de desplazamiento confocal compacto se puede colocar dentro del equipo de procesamiento de obleas para monitorear alturas e inclinaciones anormales de las obleas y mejorar la calidad del procesamiento.

Comprobación y mantenimiento de la precisión de los equipos de procesamiento

Ejemplo de introducción: Comprobación de la posición de las obleas en el interior del equipo de procesamiento

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