二、生产

集成电路的生产是由两于生产阶段组成的,第一阶段是准备单晶硅片。该厂买进硅棒并把它们切成片状,如大家所知的单晶片每一硅棒可以切成大约 100 个单晶片。然后,对单晶片继续进行加工:场氧化,P 阱光刻,离子注入,P 阱主扩,光刻 P 沟,浓硼扩散,光刻 N 沟、磷扩散,光刻栅,栅氧化磷处理,光刻引线,蒸铝,铝反刻,合金去胶,检验。在每一工序完成后, 单晶片都要经过彻底清洗。每一个单晶片能够做 200 个 IC 芯片。

第二阶段工艺过程是以屏封的单晶片投入生产后开始,它们的工艺过程包括:中测,划片,拈片,清洗,压焊,涂胶,封装,高温存贮,初恻,电老化。在这阶段的每一工序后都要测试,盒和盖都加上去。

在完成第二工艺阶段加工之后,产成品投入中间仓库存放 30 天,然后在每一堆中,抽出四个样品,再次对它们做试验。如果每一项技术规定都已达到,这一堆将被打印并包装放入仓库。假如抽检样品的结果没有达到规定的质量标准,则这堆产品全部退回,要 100%进行试验。

生产中的关键工序在第一阶段。硅芯是集成电路的心脏,大规模集成电路要求对硅片多次光刻和扩散。小规模集成电路要求一、二次重复的光刻和扩散。假若在制作中有一块不是 100%的正确,这单晶片上的 200 个小晶芯

(silicONChip)将被报废,并且没有挽救的可能。假如在任何两道工序中间有一点点灰尘粘到晶片上,这个晶片就会报废。

经过第一阶段,cMOs 废品率达 80%,HTL 的废品率达 60%。一些大规模cMOS 产品,它的废品率有时高达 96%,其报废原因的一半是由灰尘引起的。

在第二阶段,不论产品类型,其废品率接近于 50%。这些废品的一半也是由在膜片中的灰尘引起的。

工人必须严格执行规章制度。他们必须穿白大衣,戴白帽子。在车间入口处设有风俗室,空气必须清洁并且有一定湿度。

任何工人或来访者进入这车间必须经过风俗室,让风吹掉人们身上的灰尘。

第一阶段加工车间位于一般车间的入口部分,来访者不得入内,只能通过玻璃窗看加工工序。工人们必须经过第二道风浴室然后进入内部工作间。实际上,通风系统在每天下午 4 :30 时下班后就停止工作,一些工人仍

留在车间内外走来走去,许多工人在车间内闲谈。在制品(wIP)开盖放在设备旁边。

在操作期间,风浴系统常不开动,一些工人在夏天常不扣衣钮、不戴帽子。冲洗过程也没有彻底实行。工人们把硅片放在水龙头下冲水了事,几分钟后转交下一道工序。

工厂熟知这种情况,也了解这些原因,但是他们很少注意上面那些问题。生产科长张先生说,产品损坏有许多是因为技术原因:因为灰尘容易污染晶片,所以灰尘是这些问题中头等重要问题。但那只是因为灰尘易被发现。我们相信,光刻和扩散过程是最关键的工序。所以,我们必须在每一个工艺阶段作出最大的努力。我们不可能一次把所有问题都解决。