微電子封裝中的薄膜技術(shù)

1、 Die attach外圍元件外圍元件互聯(lián)線互聯(lián)線電導(dǎo)率高，且與溫度的相關(guān)性?。慌c玻璃不發(fā)生反應(yīng)，不向厚膜介電體及厚膜電阻體中擴散；與介電體及電阻體的相容性良好；不發(fā)生遷移現(xiàn)象；可以焊接及引線鍵合；不發(fā)生焊接浸蝕；耐熱循環(huán)；溫度變化不產(chǎn)生局部電池，不發(fā)生電蝕現(xiàn)象；資源豐富價格便宜。絲網(wǎng)制板絲網(wǎng)制板絲網(wǎng)絲網(wǎng)乳膠膜乳膠膜基板基板印刷印刷漿料漿料漿料漿料燒成燒成絲網(wǎng)絲網(wǎng)感光乳膠膜感光乳膠膜被印刷物被印刷物刮板刮板漿料漿料漏印網(wǎng)版漏印網(wǎng)版基板基板 清洗清洗 下部導(dǎo)體印刷下部導(dǎo)體印刷 干燥干燥 燒成燒成 絕緣層印刷絕緣層印刷 干燥干燥 燒成燒成 上部導(dǎo)體印刷上部導(dǎo)體印刷 干燥干燥 燒成燒成 電阻體印刷電

2、阻體印刷 干燥干燥 燒成燒成 玻璃覆層印刷玻璃覆層印刷 干燥干燥 燒成燒成 電阻修邊調(diào)整電阻修邊調(diào)整 檢查檢查 完成完成備注：目數(shù)25.4mm/(絲徑mm+開口長度mm)與厚膜相比,薄膜的特點:1、厚膜是由金屬粉末燒結(jié)而成,厚度在1微米以上,薄膜 是由原子或原子團簇一層一層堆積而成,厚度在1微 米以下;2、互連線可以做得更精細，具有更高的集成度3、成膜更致密，互連線電導(dǎo)率更高，損耗更小4、容易刻蝕，形成圖形容易5、節(jié)約材料,降低成本薄膜的問題:1、要形成原子級的有序堆積，成膜設(shè)備昂貴2、薄膜更容易被腐蝕，更容易受到機械損傷3、與基板的附著力比用燒結(jié)法形成的厚膜差4、成膜過程中的原子原子團簇比粉

3、末更容易被氧化， 因此對成膜材料的抗氧化性和成膜環(huán)境要求更5、更容易發(fā)生遷移現(xiàn)象。金屬與半導(dǎo)體的集合部位不形成勢壘;對于n型半導(dǎo)體，金屬的功函數(shù)要比半導(dǎo)體的功函數(shù)小;對于p型半導(dǎo)體，與上述相反；金屬與半導(dǎo)體結(jié)合部的空間電荷層的寬度要盡量窄，電子直接從金屬與半導(dǎo)體間向外遷移受到限制等。電導(dǎo)率要高；對電路元件不產(chǎn)生有害影響，為歐姆連接；熱導(dǎo)率高、機械強度高，對于堿金屬離子及濕度等的電化學(xué)反應(yīng)要盡量??；置于高溫狀態(tài)，電氣特性也不發(fā)生變化，不發(fā)生蠕變現(xiàn)象；附著力大，成膜及形成圖形容易；可形成電阻、電容，可進行選擇性蝕刻；可進行Au絲、Al絲引線鍵合及焊接等加工。 由于嚴(yán)重的熱適配，存在過剩應(yīng)力狀態(tài)，膜

4、層從通常的基板或者Si、 SiO2 膜表面剝離，造成電路斷線； 由于物質(zhì)的擴散遷移引起，其中包括電遷移、熱擴散、克根達耳效應(yīng)、反應(yīng)擴散等。減少導(dǎo)體長度；增加導(dǎo)體膜的寬度和厚度；增加膜層的平均粒度等。缺點：濕法成膜過程中環(huán)境雜質(zhì)相對較多，成膜質(zhì)量相對較差。Al材鉬舟硅片Al膜Al蒸氣蒸發(fā)電源真空蒸發(fā)成膜原理蒸發(fā)成膜原理避免金屬原子氧化+Al靶Al膜濺射成膜原理濺射成膜原理陽陽陰陰避免金屬原子氧化真空Ar氣Ar+Al膜與硅片之間的結(jié)合力比蒸發(fā)法要好CVD反應(yīng)器的簡單結(jié)構(gòu)示意圖反應(yīng)器的簡單結(jié)構(gòu)示意圖化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)正膠：曝光正膠：曝光后可溶后可溶負膠：曝光負膠：曝光后不可溶后不可溶基板基板光刻膠光刻

5、膠成膜材料成膜材料光刻膠剝離光刻膠剝離成膜材料成膜材料基板基板光刻膠光刻膠蝕刻蝕刻光刻膠剝離光刻膠剝離氫腐酸等腐蝕液基板薄膜光刻膠（光致抗腐劑）濕法刻蝕濕法刻蝕濕法刻蝕：濕法刻蝕：?優(yōu)點是選擇性好、重復(fù)性好、生產(chǎn)效率優(yōu)點是選擇性好、重復(fù)性好、生產(chǎn)效率高、設(shè)備簡單、成本低高、設(shè)備簡單、成本低?缺點是鉆蝕嚴(yán)重、對圖形的控制性較差缺點是鉆蝕嚴(yán)重、對圖形的控制性較差氫腐酸等腐蝕液基片薄膜光刻膠（光致抗腐劑）濺射刻蝕裝置濺射刻蝕裝置+光刻膠金屬薄膜Ar氣陽陽陰陰對圖形的控制精度較好，但速度較慢對圖形的控制精度較好，但速度較慢RIE刻蝕裝置刻蝕裝置+光刻膠SiO2或硅原子腐蝕性氣腐蝕性氣體體與Ar氣陽陽陰陰化學(xué)腐蝕物理轟擊+對圖形的控制精度較好，速度較也較快對圖形的控制精度較好，速度較也較快基板基