2023-11-27
在半導體芯片製造過（guò）程中，芯片烘（hōng）烤是一個非（fēi）常重要的環節。將芯（xīn）片放置在高溫環境（jìng）下，通過加熱和烘烤來改變芯片內部（bù）的物理和化學性質，以達（dá）到提高其穩定性和可靠性的目的。在烘烤過（guò）程中，水分、溶劑和其他揮發（fā）性物質（zhì）會（huì）從芯片中逸出，同時一些化學反應也會在芯片內部發（fā）生，如重結晶、氧化（huà）等。這些變化可以（yǐ）提高芯片的導電性能和耐久性。
芯片烘烤工藝（yì）包括以下幾個步（bù）驟：
預熱（rè）：將芯片放入預熱爐中，在高溫（wēn）條件下將芯片加熱到預設溫度，以（yǐ）便後續的燒結處理，也能夠減少燒結過程中材料的氣泡和（hé）裂紋等缺陷的產生。
燒（shāo）結處理：燒結處理是半導體芯片烤製（zhì）過程中（zhōng）最為重要的一環（huán），燒結處理的溫度、時間（jiān）、氣氛等條件的（de）不同，會對芯片的結構和性能產生深遠的影（yǐng）響。在高溫下進行燒（shāo）結，可以使芯片中的（de）材料（liào）結（jié）晶聚合，從而形成所需的結構。
冷卻（què）：完成燒結處理後，需要對芯片進行（háng）冷卻（què），將芯（xīn）片從燒結爐中取出，進行冷卻處理，降（jiàng）低溫度至室溫。
清潔：清潔也是製作半導體芯片過程中必不可少的一環，通過（guò）放入去離子水中清洗，可以去除殘留的雜質和汙垢，確保芯片表麵的幹淨整潔。
封（fēng）裝：最後是封裝，將芯片封裝在集成電路封裝中，以（yǐ）便於使用和維護，芯片封裝的好壞，直接關係到芯片的穩定性和壽命。
芯片烘烤的作用：
1、封裝前的（de）預處（chù）理
在封裝之前，芯片需要進（jìn）行預處理，以去除內部的（de）水分和雜質。這些物質的存在可能會導（dǎo）致封裝過程中的問（wèn）題，如氣孔、裂紋等。通過芯片烘烤（kǎo），可以有（yǒu）效地去除這些有害物質，提高封裝（zhuāng）的可靠性和穩定性。
2、提高芯片性能
通過烘烤處理，芯片內部的物（wù）理和化學性質可以得到（dào）改（gǎi）善，從而提高其性能。例如，某些金屬氧化物半導體（MOS）器件可以通過烘烤處理來提高其遷移率和載流子壽命。
3、增強芯片（piàn）的可靠性
烘烤（kǎo）處理可以消除芯片內部的應力，減少微裂紋和缺陷的產生。這些（xiē）改善可以提高（gāo）芯片的可靠性和穩定性，從而延長其使用壽命。
芯片烘烤的注意事項：
1、烘烤前處理：芯片在烘烤之前需要進行超（chāo）聲波清洗、真空幹燥等處理，以（yǐ）保證芯片表麵幹淨無塵。
2、溫度控製：烘（hōng）烤過程中（zhōng）溫度的控製非常重要。過（guò）高的溫度可（kě）能導致芯（xīn）片（piàn）內部的物理和化學性質發生變（biàn）化，從而影響其性能和可靠性。因此，需要對溫度進行精確（què）控製，以確保（bǎo）烘烤處理的（de）效果。
3、濕度控製：烘烤過程中的濕度也是一（yī）個重要的因素。過高的濕度可能（néng）導致芯片受潮，從而（ér）影響其性能和可靠性（xìng）。因此（cǐ），需要在（zài）烘烤過程中控（kòng）製濕度，以確保芯片不被水分和其（qí）他雜質影（yǐng）響。
4、烘烤時間控製：烘烤時間也（yě）是影（yǐng）響芯片（piàn）性能（néng）和可靠性的重要因素。過長的烘烤（kǎo）時間可能導致芯片內部的物理和化學性質發生變化，從而影響（xiǎng）其性能和可靠性。因此，需要對烘烤時間（jiān）進行精確控製，以確保烘烤處理的效果（guǒ）。
5、烘烤後（hòu）處理：芯片烘烤完成後，需要（yào）及時將芯片（piàn）取出，將其表麵殘留的氧化物通過化學處理去除，以保證芯片的電性能正常。
半導體烤箱是專門為芯片烘烤（kǎo）、封裝固化而設（shè）計的高精度、高穩定性的熱處理（lǐ）設備，它的主要作用（yòng）是（shì）通過加熱、保溫、冷卻等工藝，對半導體材料進行精確的熱處理，以達到改善材料性能、提高產（chǎn）品質量的目（mù）的。在IC封裝領域，半導（dǎo）體烤箱還可以進行晶圓老化和磁性退火（huǒ）等前端半導體功能，以及組裝/晶圓級封裝功能，能夠滿足大規模半導體封裝和組（zǔ）裝（zhuāng）生產中對清潔工藝、低氧化（huà）、高效固化的要求。
