《GPP制程簡介rea》ppt課件

1、Andy Kang GPP 製程簡介Prepared by：Bi LidongDate：Sep-14-2007Andy KangWhat is GPPnGPP ( Glass Passivation Pellet ) ？n 為運用玻璃作為鈍化保護層之小顆粒n引申為運用玻璃作為鈍化保護層之元件nGPPAndy KangWhy GPPGPPOJ設備投資高低製程差異較複雜較簡單封裝之比較較簡單較複雜晶片製作本錢較高較低電性比較IR 較低IR 較高信賴性比較較好尤其是高溫特性較差未來產(chǎn)品擴充性較高較低Andy KangGPP 結構介紹nGPP之結構普通可分為兩種：n 1.) 單溝 ( SM , Sin

2、gle Moat )n 2.) 雙溝 ( DM , Double Moat )Andy KangSMP+NN+GlassAndy KangDMP+NN+GlassAndy KangGPP Process FlowWafer CleanOxidation1st PhotoBOE EtchGrid EtchPR StripOxide EtchSIPOS Dep.2nd Photo1st Ni PlatingNi Sintering2nd Ni PlatingAu PlatingPG Burn offGlass FiringLTO3rd PhotoPG CoatingRCA Clean進黃光室進黃光

3、室PR StripContact EtchNon SIPOSAndy KangWafer Clean ( 晶片清洗 )檢查HF浸泡HF浸泡純水QDR沖洗RCA 清洗純水QDR沖洗旋乾機旋乾檢查生產(chǎn)流程卡確認料、量、卡能否一致利用 HF 蝕刻晶片外表氧化層利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用 RCA (NH4OH+H2O2) 清洗方法將晶片外表之雜物去除利用旋乾機將晶片外表之水分帶離純水QDR沖洗利用 HF 蝕刻晶片外表氧化層利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物Andy Kang擴散後晶片晶片清洗NN+P+磷硼n檢

4、查生產(chǎn)流程卡確認能否料、量、卡能否一致Andy KangOxidation ( 熱氧化 )排晶片進熱氧化爐熱氧化出熱氧化爐收料將晶片一片一片排入石英舟之溝槽內，並規(guī)定好方向將排好之熱氧化石英舟送入熱氧化爐利用高溫將 SiO2 構成至晶片外表將熱氧化完成之晶片拉出熱氧化爐將資料收起來並準備進黃光室排晶片熱氧化完成後出爐狀況灰色表示晶片黑色表示石英舟Andy Kang熱氧化生成之方法與其特性比較通入氣體矽晶片能否參與反應成長速率氧化層結構乾氧O2是慢密實濕氧H2+O2是H2O是APCVDSiH4+O2否LPCVDSiH4+O2 / TEOS否PECVDSiH4+N2O否快鬆散Andy Kang熱氧

5、化n於晶片外表構成一層 SiO2，以利於後續(xù)黃光作業(yè)之光阻塗佈晶片NN+P+氧化層Andy Kang1st Photo ( 一次黃光 )HMDS烤箱烘烤光阻塗佈軟烤對位曝光顯影將做完熱氧化之晶片送進 HMDS 烤箱烘烤，確保無水分殘留，并于芯片外表覆蓋一層促進接著劑將光阻以旋轉塗佈機均勻的塗佈在晶片外表將光阻內之有機溶液以約90烘烤，以添加後續(xù)對位曝光之解析度將軟烤完成之晶片以對位曝光機進行圖形轉移將曝光完成之晶片以顯影液將所須之圖形顯現(xiàn)出來硬烤將顯影完成之晶片送進130 之烤箱烘烤，使光阻固化Andy KangWhat is PR ( 光阻 )n光阻本身主要成份為：n 1.) 樹脂n 2.)

6、 感光劑n 3.) 有機溶劑n光阻可分為：n 1.) 正光阻 照射到紫外光後會產(chǎn)生解離現(xiàn)象，接著運用顯影液去除n 2.)負光阻 照射到紫外光後會產(chǎn)生聚合現(xiàn)象，無法運用顯影液去除Andy Kang一次黃光晶片NN+P+氧化層光阻Andy KangBOE Etch ( BOE 蝕刻 )n將晶片送至化學蝕刻站，並以BOE將裸顯露來之氧化層去除nBOE ( Buffer Oxide Etchant )：n 是一種含有HF / NH4F / H2O2 (比例 1:6 )之溶液n 優(yōu)點：n 1.) HF 可蝕刻氧化層，而 NH4F 可補充HF蝕刻氧化層所耗費掉之 F- ，故可使蝕刻速率較為穩(wěn)定n 缺點：n

7、 1.) 假設 NH4F 所佔之比例過高時，再低溫下 ( 約小於15 ) 反而容易構成結晶，進而呵斥蝕刻速率不穩(wěn)定 n 解決方法：n 1.) 再不影響蝕刻速率下，適度的降低 NH4F 含量n Andy KangBOE 蝕刻晶片NN+P+氧化層光阻Andy KangGrid Etch ( 格子蝕刻 )n將 BOE 蝕刻完成之晶片送至格子蝕刻站，並準備進行格子蝕刻n利用 HF / HNO3 / CH3COOH 之混合酸將裸顯露來之矽進行蝕刻n HF：蝕刻 SiO2n HNO3 ：將矽氧化成SiO2n CH3COOH ：緩衝劑 使蝕刻過程不要太劇烈n控制蝕刻液之溫度及穩(wěn)定度可提升蝕刻之均勻性 And

8、y Kang格子蝕刻晶片NN+P+氧化層光阻Andy KangPR Strip ( 光阻去除 )n將格子蝕刻完成之晶片送至光阻去除站，並準備進行光阻去除n利用硫酸將光阻劑去除乾淨Andy Kang光阻去除晶片NN+P+氧化層Andy KangSiO2 Etch ( 氧化層蝕刻 ) BOE浸泡HF浸泡純水QDR沖洗混合酸浸泡純水QDR沖洗旋乾機旋乾利用 BOE 蝕刻晶片外表氧化層利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用混合酸去除晶片外表之雜物利用旋乾機將晶片外表之水分帶離純水QDR沖洗利用 HF 蝕刻晶片外表氧化層利用高純水( 12

9、M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物Andy Kang氧化層蝕刻晶片NN+P+Andy KangRCA Clean ( RCA 清洗 )SC1清洗HF浸泡純水QDR沖洗SC2清洗純水QDR沖洗旋乾機旋乾利用 SC1 去除晶片外表之微粒及有機物利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用SC2 去除能夠殘留於晶片外表之金屬離子利用旋乾機將晶片外表之水分帶離純水QDR沖洗利用 HF 蝕刻晶片外表氧化層利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物Andy KangRCA 清洗名稱運用之化學品配比運用之溫度作用SC1NH4OH + H2O2

10、 + H2O1：1：66585去除微粒及有機物SC2HCL + H2O2 + H2O1：1：66585去除金屬離子Andy KangSIPOS Dep. ( SIPOS 沉積 )nSIPOS ( Semi Insolated Polycrystalline Of Silicon ) 半絕緣多晶矽n利用 LPCVD 通入 SiH4 / N2O 在適當之溫度時間與氣體流量下，於晶片外表構成一層薄膜n目的：n 1.) 可適度的提升崩潰電壓 ( VB )n缺點：n 1.) 逆向漏電流較高Andy KangSIPOS 沉積晶片NN+P+SIPOSSIPOSAndy Kang進黃光室n將SIPOS 沉積完

11、成之晶片送至黃光室，並準備進行光阻玻璃塗佈Andy Kang2nd Photo ( 二次黃光 )光阻玻璃塗佈軟烤對位曝光顯影將光阻玻璃以旋轉塗佈機均勻的塗佈在晶片外表將光阻內之有機溶液以約90烘烤，以添加後續(xù)對位曝光之解析度將軟烤完成之晶片以對位曝光機進行圖形轉移將曝光完成之晶片以顯影液將所須之圖形顯現(xiàn)出來硬烤將顯影完成之晶片送進130 之烤箱烘烤，使光阻固化Andy KangPG Coating ( 光阻玻璃塗佈 ) n光阻玻璃 ( PG )：n 為光阻與玻璃粉以一定之比例調配而成之膠狀溶液Andy Kang玻璃塗佈之方法與差異項目DBPGEPDoctor BladePhoto GlassE

12、lectronic Plating-光阻玻璃電泳法設備投資較低較高高黃光製程不需需求不需晶片製程較簡單較麻煩最麻煩晶片產(chǎn)量高低最低後段切割不易簡單簡單Andy Kang光阻玻璃塗佈NN+P+SIPOSSIPOSPGAndy Kang二次黃光完成NN+P+SIPOSSIPOSPGAndy KangPG Burn Off ( 光阻燒除 )排晶片光阻燒除爐光阻燒除出光阻燒除爐收料將晶片一片一片排入石英舟之溝槽內，並規(guī)定好方向將排好之石英舟送入光阻燒除爐利用高溫將光阻燒除，以減少後續(xù)玻璃燒結氣泡殘留將光阻燒除完成之晶片拉出光阻燒除爐將資料收起來並準備進行玻璃燒結排晶片光阻燒除完成後出爐狀況灰色表示晶片

13、黑色表示石英舟Andy KangGlass Firing ( 玻璃燒結 )排晶片玻璃燒結爐玻璃燒結出玻璃燒結爐收料將光阻燒除完成之晶片排入石英舟之溝槽內，並規(guī)定好方向將排好之石英舟送入光阻燒除爐利用溫度將玻璃進行融溶固化，以構成良好之絕緣層將玻璃燒結完成之晶片拉出玻璃燒結爐將資料收起來並準備進黃光室灰色表示晶片黑色表示石英舟Andy Kang玻璃燒結NN+P+SIPOSSIPOSGlassAndy KangLTO ( 低溫氧化層沉積 )nLTO ( Low Temperature Oxidation )n 利用LPCVD於低溫下在晶片外表沉積一層氧化層nWhy LTOn 因為玻璃粉之溫度轉換點

14、特性之故 ( 按照不同之玻璃粉有不同之溫度轉換點，大約皆落於 450600 )Andy Kang低溫氧化層沉積NN+P+SIPOSSIPOSGlassSiO2Andy Kang3rd Photo ( 三次黃光 )HMDS烤箱烘烤光阻塗佈軟烤對位曝光顯影將做完熱氧化之晶片送進 HMDS 烤箱烘烤，確保無水分殘留，並於晶片外表覆蓋一層促進接著劑將光阻以旋轉塗佈機均勻的塗佈在晶片外表將光阻內之有機溶液以約90烘烤，以添加後續(xù)對位曝光之解析度將軟烤完成之晶片以對位曝光機進行圖形轉移將曝光完成之晶片以顯影液將所須之圖形顯現(xiàn)出來硬烤將顯影完成之晶片送進130 之烤箱烘烤，使光阻固化Andy Kang三次黃

15、光NN+P+SIPOSSIPOSGlassSiO2PRAndy KangContact Etch ( 接觸面蝕刻 )BOE浸泡HF浸泡純水QDR沖洗混合酸浸泡純水QDR沖洗旋乾機旋乾利用 BOE 蝕刻晶片外表氧化層利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物利用混合酸去除SIPOS利用旋乾機將晶片外表之水分帶離純水QDR沖洗利用 HF 蝕刻晶片外表氧化層利用高純水( 12M)快速沖洗晶片外表前站之殘餘物Andy Kang接觸面蝕刻NN+P+SIPOSGlassSiO2PRAndy KangPR(photography resistance

16、) Strip ( 光阻去除 )n將接觸面蝕刻完成之晶片送至光阻去除站，並準備進行光阻去除n利用硫酸將光阻劑去除乾淨Andy Kang光阻去除NN+P+SIPOSGlassSiO2Andy Kang1st Ni (nickel) Plating ( 一次鍍鎳 )n於晶片外表以無電電鍍之方式鍍上一層鎳，以構成後段封裝所需之焊接面Andy Kang一次鍍鎳NN+P+SIPOSGlassSiO2NiAndy KangNi Sintering ( 鎳燒結 )n於一次鍍鎳完後會安排晶片進爐做燒結之動作n其主要目的為：n 1.) 讓鎳與矽構成合金n 2.) 添加焊接之拉力Andy Kang鎳燒結NN+P+SIPOSGlassSiO2NiAndy Kang2nd Ni Plating ( 二次鍍