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Wafer制程和IC封裝制程Wafer制程和IC封裝制程報告內(nèi)容前言Wafer制程IC封裝制程報告內(nèi)容前言前言IC制程前道工序(1)晶圓片制造(2)晶圓制造后道工序(1)晶圓測試(2)IC芯片封裝及測試前言IC制程前道工序后道工序Wafer制程一、晶圓片制造product4step3step2step1step硅晶棒切片研磨出廠準備晶圓片Wafer制程一、晶圓片制造product4step3sWafer制程
1、單晶硅晶棒的制作
將多晶硅熔解在石英爐中,然后依靠一根石英棒慢慢的拉出純凈的單晶硅棒。CZ法(Czochralski法,柴式長晶法)
拉晶時,將特定晶向的晶種,浸入過飽和的純硅熔湯中,并同時旋轉(zhuǎn)拉出,硅原子便依照晶種晶向,乖乖地一層層成長上去,而得出所謂的晶棒FZ法(FloatingZone法,浮融長晶法)Wafer制程 Wafer制程2(1)、單晶硅棒的切割(切片)
從坩堝中拉出的晶柱,表面并不平整,經(jīng)磨成平滑的圓柱后,并切除頭尾兩端錐狀段,形成標準的圓柱,被切除或磨削的部份則回收重新冶煉。接著以以高硬度鋸片或線鋸將圓柱切成片狀的晶圓(Wafer)Wafer制程2(1)、單晶硅棒的切割(切片)Wafer制程
2(2)、單晶硅棒的切割(晶塊的切割)切割刀線切割線切割:損耗少、切割速度快,進而可以減少成本等,適用于大直徑的晶圓切割損耗0.6mm切割損耗0.3mmWafer制程 2(2)、單晶硅棒的切割(晶塊的切割)Wafer制程3(1)、研磨1.晶邊研磨將切割后片狀晶圓的邊緣以磨具研磨成光滑的圓弧形。防止邊破碎;避免熱應(yīng)力集中;使光阻劑于表面均有分布。3(2).晶片研磨與蝕刻采用物理與化學(xué)的方法,除去切割或邊磨所造成的鋸痕或表面破壞層,同時使晶面表面達到可進行拋光處理的平坦度。Wafer制程3(1)、研磨Wafer制程4、出廠準備清洗:用各種高度潔凈的清洗液與超音波處理,除去芯片表面的所有污染物質(zhì),使芯片達到可進行下一步加工的狀態(tài)。檢驗:檢查晶圓片表面清潔度、平坦度等各項規(guī)格,以確保品質(zhì)符合顧客的要求。包裝:使用合適的包裝,使芯片處于無塵及潔凈的狀態(tài),同時預(yù)防搬運過程中發(fā)生的振動使芯片受損
Wafer制程4、出廠準備Wafer制程二、晶圓制造清洗形成薄膜光罩蝕刻擴散/離子植入去光阻熱處理微影Wafer制程二、晶圓制造清洗形成薄膜光罩蝕刻擴散/離子植入Wafer制程1、光罩制程(1)、光罩:在制作IC的過程中,通過電腦輔助設(shè)計系統(tǒng)的協(xié)助,將電路工程師設(shè)計的電路,以電子束或鐳射光曝光,將電路刻印在石英玻璃基板上,此時刻印電路的石英玻璃基板就稱為光罩,晶圓廠通過光罩曝光將電路轉(zhuǎn)移到晶圓上
Wafer制程1、光罩制程Wafer制程(2)光罩制造主要流程空白片光阻鉻膜石英玻璃曝光電子束或鐳射光顯影顯影液蝕刻去光阻蝕刻液石英玻璃鉻膜(線路圖)量測檢驗Wafer制程(2)光罩制造主要流程空白片光阻鉻膜石英玻璃曝Wafer制程光罩品質(zhì)特性與檢驗CD值(微距,單位um),一般指光罩圖型的線寬大小圖型及佈局確性(Pattern/Layout)缺陷(Defect)疊對性(Overlay)Wafer制程光罩品質(zhì)特性與檢驗Wafer制程2、晶圓制造基本過程墊底準備并涂上保護層涂布光阻光罩光刻去光阻由於IC的電路是分多層製作在晶片上,故上述之流程會重複數(shù)次Wafer制程2、晶圓制造基本過程墊底準備并涂上保護層涂布光磊晶(1)晶圓清洗移除粒子,有機物質(zhì),金屬,及原生氧化層避免晶片內(nèi)電路形成短路或斷路的現(xiàn)象(2)磊晶
在晶圓經(jīng)過適當?shù)那逑春?,送到熱爐管內(nèi),在含氧的環(huán)境中,以加熱氧化的方式在晶圓表面形成一層SiO2層,增強半導(dǎo)體晶片的工作效能。磊晶(1)晶圓清洗(2)磊晶薄膜保護層形成為制成不同的元件及集成電路,會在晶片上長不同的薄膜層,這些薄膜層可分為四類:熱氧化層(thermaloxidelayer)介質(zhì)層(dielectriclayer)硅晶聚合物(polysiliconlayer)金屬層(metallayer)薄膜保護層形成技術(shù):化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、電化學(xué)氣相沉積成膜。薄膜保護層形成為制成不同的元件及集成電路,會在晶片上長不同的化學(xué)氣相沉積(CVD)較為常見的的CVD薄膜有:二氧化硅、氮化硅、多晶硅耐火金屬與這類金屬的硅化物化學(xué)氣相沉積(CVD)較為常見的的CVD薄膜有:二氧化硅、氮物理氣相沉積(PVD)物理氣相沉積(PVD)電化學(xué)氣相沉積電化學(xué)氣相沉積微影制程原理:在晶片表面上覆上一層感光材料,透過光罩的圖形,使晶片表面的感光材料進行選擇性的感光。光學(xué)微影技術(shù)是一個圖案化的制程,用紫外線把光罩設(shè)計好的圖案轉(zhuǎn)印在涂布晶圓表面的光阻上。光阻:亦稱為光阻劑,是一個用在許多工業(yè)制程上的光敏材料。像是光刻技術(shù),可以在材料表面刻上一個圖案的被覆層。主要由樹脂,感光劑,溶劑三種成分混合而成。正向光阻
光影劑曝光后解離成小分子,溶解在有曝光的區(qū)域
未曝光的區(qū)域變硬負向光阻
顯影劑溶解沒有曝光的區(qū)域
曝光的區(qū)域變硬微影制程原理:在晶片表面上覆上一層感光材料,透過光罩的圖形,微影流程1.氣相成底膜HMDS2.旋轉(zhuǎn)涂膠光刻膠3.軟烘4.對準和曝光UV光掩膜版5.曝光后烘焙6.顯影7.堅膜烘焙8.顯影后檢查O2等離子體去膠清洗不合格硅片合格硅片離子注入刻蝕返工晶圓清潔:去除氧化物、雜質(zhì)、油脂和水分子光阻自旋涂布:形成一層厚度均勻的光阻層軟烘烤:使光阻由原來的液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的薄膜,并使光阻層對晶片表面的附著力增強曝光:利用光源透過關(guān)罩圖案照射在光阻上,以實現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移顯影:將曝光后的光阻層以顯影劑將光阻層所轉(zhuǎn)移的圖案顯示出來硬烘烤:加強光阻的附著力,以便利于后續(xù)的制程微影流程1.氣相成底膜HMDS2.旋轉(zhuǎn)涂膠光刻膠3.軟蝕刻制程在半導(dǎo)體制程中,通過蝕刻將封光阻底下的薄膜或是基材進行選擇性的蝕刻。(將某種材質(zhì)從晶圓表面上移除,留下IC電路結(jié)構(gòu))濕式蝕刻
利用化學(xué)溶液將未被光阻覆蓋的區(qū)域去除干式蝕刻(電漿蝕刻)
利用電漿離子來攻擊晶片表面原子或是電漿離子與表面原子產(chǎn)生化合反應(yīng)來達到移除薄膜的目的。電漿蝕刻法反應(yīng)性離子蝕刻法蝕刻制程在半導(dǎo)體制程中,通過蝕刻將封光阻底下的薄膜或是基材進擴散/離子植入擴散/離子植入是電晶體結(jié)構(gòu)中一項相當重要的技術(shù)。因為硅晶中一般須加入電活性雜質(zhì)原子(如三價的硼、五價的磷或砷)來控制半導(dǎo)體,形成PN結(jié),改進材料的性質(zhì),提供特定的電氣特性擴散目的:由外來的雜質(zhì),使原本單純的半導(dǎo)體材料的鍵結(jié)形態(tài)和能隙產(chǎn)生變化,進而改變它的導(dǎo)電性離子植入
雜質(zhì)經(jīng)高能量加速后射入晶圓表面,進入未屏障的區(qū)域
擴散/離子植入擴散/離子植入是電晶體結(jié)構(gòu)中一項相當重要的技擴散與離子植入的比較擴散與離子植入的比較熱處理在離布佈植后必須有一段熱處理的步驟,去除晶體中的缺陷或減低其密度。熱處理通常在石英管惰性氣體中進行。熱處理溫度一般在攝氏1100度以下。時間視消除缺陷及雜志分布的需要而定。回火(Annealing)接在離子植入法之后的過程高溫爐管加熱讓晶格重整熱處理在離布佈植后必須有一段熱處理的步驟,去除晶圓針測(CP)晶圓測試:在完成晶圓制造程序后,為了避免封裝材料及后段設(shè)備產(chǎn)能的浪費,在IC封裝前進行晶圓針測,以將不良的晶圓事先排除。方法:利用極為精密的探針與晶片的電性接點(Pad)接觸,通過探針界面卡將測試所需的訊號由測試機送進IC內(nèi),對應(yīng)的IC輸出訊號則傳回測試機并依據(jù)測試程式來判斷晶圓功能是否符合設(shè)計規(guī)格。通過晶圓測試的良品便進行下階段的封裝程序,而不合格的晶粒標上記號并于下一個制程—晶片切割成晶粒后丟棄。晶圓針測(CP)晶圓測試:在完成晶圓制造程序后,為了避免封裝晶棒圖片來源:中德公司晶棒圖片來源:中德公司IC封裝制程1233IC封裝目的現(xiàn)有的IC封裝型式IC封裝流程IC封裝制程1233IC封裝目的現(xiàn)有的IC封裝型式IC封裝流IC封裝制程一、IC封裝的目的保護IC
熱的去除訊號傳輸增加機械性質(zhì)與可攜帶性IC封裝制程一、IC封裝的目的保護ICIC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(1)IC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(1)IC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(2)TO:TOPUP(TO92,TO251,TO252,TO263,TO220)SOT:SmallOutlineTransistorWLCSP封裝投入研發(fā)的廠商有FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。優(yōu)點:縮小內(nèi)存模塊尺寸、提升數(shù)據(jù)傳輸速度與穩(wěn)定性、無需底部填充工藝等。符合可攜式產(chǎn)品輕薄短小的特性需求
IC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(2)TO:TOPUPIC封裝制程研磨/切割WaferSaw上片DieAttach焊線WireBond壓模Molding印碼Marking電鍍Plating成型Trim/Form總檢Inspection三、IC封裝流程包裝PackIC封裝制程研磨/切割上片焊線壓模印碼電鍍成型總檢三、IC封晶圓研磨晶片從背面磨至適當厚度以配合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和封裝的需求。晶圓正面貼上UVtape,再以機械的方式對晶圓研背面進行研磨,至所需之晶圓厚度,再以紫外線曝照膠帶,使其由晶圓正面剝離取出。晶圓研磨晶片從背面磨至適當厚度以配合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和封裝的需求。晶圓切割晶圓安裝切割晶粒檢查上片準備目的:將前段制程加工完成的晶圓上一顆顆晶粒切割由于晶粒與晶粒之間距很小,而且晶粒又相當脆弱,因此晶片切割機精度要求相當高,切割的過程中會產(chǎn)生很多的小粉屑,因此在切割過程中必須不斷地用純水沖洗殘屑,以避免污染到晶粒。晶圓切割晶圓安裝切割晶粒檢查上片準備目的:將前段制貼片晶粒銀漿導(dǎo)線架晶粒座(diepad)把芯片裝配到管殼底座或框架上去。常用的方法:樹脂粘結(jié),共晶焊接,鉛錫合金焊接等。上片要求:芯片和框架連接機械強度高,導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好,裝配定位準確,能滿足自動鍵合的需要樹脂粘結(jié)法:采用環(huán)氧樹脂,酚醛,硅樹脂等作為粘接劑,加入銀粉作為導(dǎo)電用,再加入氧化鋁粉填充料貼片晶粒銀漿導(dǎo)線架晶粒座(diepad)把芯片裝配到管殼焊線等離子清洗焊線準備焊線作業(yè)焊線檢查模壓準備模壓前檢查*利用高純度的金線(Au)、銅線(Cu)或鋁線(Al)把Pad和Lead通過焊接的方法連接起來,以便實現(xiàn)晶粒之電路訊號與外部訊號通信*焊線檢查:焊線斷裂,焊線短路、焊線彎曲、焊線損傷*W/B是封裝工藝中最為關(guān)鍵的一部工藝。焊線等離子清洗焊線準備焊線作業(yè)焊線檢查模壓準備模壓前檢查*利連接晶片與導(dǎo)線架示意圖連接晶片與導(dǎo)線架示意圖壓模BeforeMoldingAfterMolding等離子清洗樹脂回溫模壓前L/F預(yù)熱磨面處理模壓檢查模壓作業(yè)模壓后長烤電鍍準備電鍍準備*為了防止外部環(huán)境的沖擊,利用EMC把WireBonding完成后的產(chǎn)品封裝起來的過程。EMC(塑封料)為黑色塊狀,低溫存儲,使用前需先回溫。其特
性為:在高溫下先處于熔融狀態(tài),然后會逐漸硬化,最終成型。壓模BeforeMoldingAfterMolding等壓模過程焊線完成之導(dǎo)線架預(yù)熱置于研磨機之封裝模上封閉封裝模灌膠開模壓模過程焊線完成之導(dǎo)線架預(yù)熱置于研磨機之封裝模上封閉封裝模灌印碼inklaser在產(chǎn)品的正面或背面顯示出產(chǎn)品的型號、批次、生產(chǎn)日期、公司的logo等。作用:給予IC元件適當之辨識及提供可以追溯生產(chǎn)之記號。印碼inklaser在產(chǎn)品的正面或背面顯示出產(chǎn)品的型號、批次電鍍BeforePlatingAfterPlating利用金屬和化學(xué)的方法,在Leadframe的表面
鍍上一層鍍層,以防止外界環(huán)境的影響(潮濕
和熱)。并且使元器件在PCB板上容易焊接及
提高導(dǎo)電性。電鍍一般有兩種類型:
Pb-Free:無鉛電鍍,采用的是>99.95%高純度的錫(Tin),為目前普遍采用的技術(shù)
Tin-Lead:鉛錫合金。Tin占85%,Lead占
15%,由于不符合Rohs,目前基本被淘汰電鍍BeforePlatingAfterPlating利成型去膠去緯去框成型(1)去膠(Dejuck):是指利用機械磨具將腳間的費膠去除。即利用沖壓的刀具(Punch)去除介于膠體(Package)與DamBar之間的多余的溢膠。成型去膠去緯去框成型(1)去膠(Dejuck):是指利用機械成型(2)去緯(Trimming):是指利用機械磨具將腳間金屬連桿切除。(3)去框(Singulation):是指將已完成印章制程之LeadFrame以沖模的方式將TieBar切除,使Package與LeadFrame分開,以方便下一個制程作業(yè)。成型(2)去緯(Trimming):是指利用機械磨具將腳間金切筋成型切筋(Trim):把塑封后的框架狀態(tài)的制品分割成一個一個的IC
成型(Form):對Trim后的IC產(chǎn)品進行引腳成型,達到工藝需要求的形狀,放置進Tube或者Tray盤中;切筋成型切筋(Trim):把塑封后的框架狀態(tài)的制品分割成一個總檢目的:在完成封裝動作后,盡管IC之前已通過前段晶圓針測,但為了確保IC不因前述個封裝流程影響其原有功能,所以必須進行百分之百的電性功能檢驗以避免客戶拿到不良品。最終測試(FT)主要是針對封裝完成的半導(dǎo)體晶片,再次進行電性功能測試及各類動作。
總檢目的:在完成封裝動作后,盡管IC之前已通過前段晶圓針測,包裝將完全封裝好及經(jīng)過FT測試合格之晶片放入承載盤或者真空塑膠管內(nèi),保證晶片有符合規(guī)格之存放環(huán)境,并便于后續(xù)運輸。包裝將完全封裝好及經(jīng)過FT測試合格之晶片放入承載盤或者真空塑
Thankyou!
Thankyou!Wafer制程和IC封裝制程Wafer制程和IC封裝制程報告內(nèi)容前言Wafer制程IC封裝制程報告內(nèi)容前言前言IC制程前道工序(1)晶圓片制造(2)晶圓制造后道工序(1)晶圓測試(2)IC芯片封裝及測試前言IC制程前道工序后道工序Wafer制程一、晶圓片制造product4step3step2step1step硅晶棒切片研磨出廠準備晶圓片Wafer制程一、晶圓片制造product4step3sWafer制程
1、單晶硅晶棒的制作
將多晶硅熔解在石英爐中,然后依靠一根石英棒慢慢的拉出純凈的單晶硅棒。CZ法(Czochralski法,柴式長晶法)
拉晶時,將特定晶向的晶種,浸入過飽和的純硅熔湯中,并同時旋轉(zhuǎn)拉出,硅原子便依照晶種晶向,乖乖地一層層成長上去,而得出所謂的晶棒FZ法(FloatingZone法,浮融長晶法)Wafer制程 Wafer制程2(1)、單晶硅棒的切割(切片)
從坩堝中拉出的晶柱,表面并不平整,經(jīng)磨成平滑的圓柱后,并切除頭尾兩端錐狀段,形成標準的圓柱,被切除或磨削的部份則回收重新冶煉。接著以以高硬度鋸片或線鋸將圓柱切成片狀的晶圓(Wafer)Wafer制程2(1)、單晶硅棒的切割(切片)Wafer制程
2(2)、單晶硅棒的切割(晶塊的切割)切割刀線切割線切割:損耗少、切割速度快,進而可以減少成本等,適用于大直徑的晶圓切割損耗0.6mm切割損耗0.3mmWafer制程 2(2)、單晶硅棒的切割(晶塊的切割)Wafer制程3(1)、研磨1.晶邊研磨將切割后片狀晶圓的邊緣以磨具研磨成光滑的圓弧形。防止邊破碎;避免熱應(yīng)力集中;使光阻劑于表面均有分布。3(2).晶片研磨與蝕刻采用物理與化學(xué)的方法,除去切割或邊磨所造成的鋸痕或表面破壞層,同時使晶面表面達到可進行拋光處理的平坦度。Wafer制程3(1)、研磨Wafer制程4、出廠準備清洗:用各種高度潔凈的清洗液與超音波處理,除去芯片表面的所有污染物質(zhì),使芯片達到可進行下一步加工的狀態(tài)。檢驗:檢查晶圓片表面清潔度、平坦度等各項規(guī)格,以確保品質(zhì)符合顧客的要求。包裝:使用合適的包裝,使芯片處于無塵及潔凈的狀態(tài),同時預(yù)防搬運過程中發(fā)生的振動使芯片受損
Wafer制程4、出廠準備Wafer制程二、晶圓制造清洗形成薄膜光罩蝕刻擴散/離子植入去光阻熱處理微影Wafer制程二、晶圓制造清洗形成薄膜光罩蝕刻擴散/離子植入Wafer制程1、光罩制程(1)、光罩:在制作IC的過程中,通過電腦輔助設(shè)計系統(tǒng)的協(xié)助,將電路工程師設(shè)計的電路,以電子束或鐳射光曝光,將電路刻印在石英玻璃基板上,此時刻印電路的石英玻璃基板就稱為光罩,晶圓廠通過光罩曝光將電路轉(zhuǎn)移到晶圓上
Wafer制程1、光罩制程Wafer制程(2)光罩制造主要流程空白片光阻鉻膜石英玻璃曝光電子束或鐳射光顯影顯影液蝕刻去光阻蝕刻液石英玻璃鉻膜(線路圖)量測檢驗Wafer制程(2)光罩制造主要流程空白片光阻鉻膜石英玻璃曝Wafer制程光罩品質(zhì)特性與檢驗CD值(微距,單位um),一般指光罩圖型的線寬大小圖型及佈局確性(Pattern/Layout)缺陷(Defect)疊對性(Overlay)Wafer制程光罩品質(zhì)特性與檢驗Wafer制程2、晶圓制造基本過程墊底準備并涂上保護層涂布光阻光罩光刻去光阻由於IC的電路是分多層製作在晶片上,故上述之流程會重複數(shù)次Wafer制程2、晶圓制造基本過程墊底準備并涂上保護層涂布光磊晶(1)晶圓清洗移除粒子,有機物質(zhì),金屬,及原生氧化層避免晶片內(nèi)電路形成短路或斷路的現(xiàn)象(2)磊晶
在晶圓經(jīng)過適當?shù)那逑春?,送到熱爐管內(nèi),在含氧的環(huán)境中,以加熱氧化的方式在晶圓表面形成一層SiO2層,增強半導(dǎo)體晶片的工作效能。磊晶(1)晶圓清洗(2)磊晶薄膜保護層形成為制成不同的元件及集成電路,會在晶片上長不同的薄膜層,這些薄膜層可分為四類:熱氧化層(thermaloxidelayer)介質(zhì)層(dielectriclayer)硅晶聚合物(polysiliconlayer)金屬層(metallayer)薄膜保護層形成技術(shù):化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、電化學(xué)氣相沉積成膜。薄膜保護層形成為制成不同的元件及集成電路,會在晶片上長不同的化學(xué)氣相沉積(CVD)較為常見的的CVD薄膜有:二氧化硅、氮化硅、多晶硅耐火金屬與這類金屬的硅化物化學(xué)氣相沉積(CVD)較為常見的的CVD薄膜有:二氧化硅、氮物理氣相沉積(PVD)物理氣相沉積(PVD)電化學(xué)氣相沉積電化學(xué)氣相沉積微影制程原理:在晶片表面上覆上一層感光材料,透過光罩的圖形,使晶片表面的感光材料進行選擇性的感光。光學(xué)微影技術(shù)是一個圖案化的制程,用紫外線把光罩設(shè)計好的圖案轉(zhuǎn)印在涂布晶圓表面的光阻上。光阻:亦稱為光阻劑,是一個用在許多工業(yè)制程上的光敏材料。像是光刻技術(shù),可以在材料表面刻上一個圖案的被覆層。主要由樹脂,感光劑,溶劑三種成分混合而成。正向光阻
光影劑曝光后解離成小分子,溶解在有曝光的區(qū)域
未曝光的區(qū)域變硬負向光阻
顯影劑溶解沒有曝光的區(qū)域
曝光的區(qū)域變硬微影制程原理:在晶片表面上覆上一層感光材料,透過光罩的圖形,微影流程1.氣相成底膜HMDS2.旋轉(zhuǎn)涂膠光刻膠3.軟烘4.對準和曝光UV光掩膜版5.曝光后烘焙6.顯影7.堅膜烘焙8.顯影后檢查O2等離子體去膠清洗不合格硅片合格硅片離子注入刻蝕返工晶圓清潔:去除氧化物、雜質(zhì)、油脂和水分子光阻自旋涂布:形成一層厚度均勻的光阻層軟烘烤:使光阻由原來的液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的薄膜,并使光阻層對晶片表面的附著力增強曝光:利用光源透過關(guān)罩圖案照射在光阻上,以實現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移顯影:將曝光后的光阻層以顯影劑將光阻層所轉(zhuǎn)移的圖案顯示出來硬烘烤:加強光阻的附著力,以便利于后續(xù)的制程微影流程1.氣相成底膜HMDS2.旋轉(zhuǎn)涂膠光刻膠3.軟蝕刻制程在半導(dǎo)體制程中,通過蝕刻將封光阻底下的薄膜或是基材進行選擇性的蝕刻。(將某種材質(zhì)從晶圓表面上移除,留下IC電路結(jié)構(gòu))濕式蝕刻
利用化學(xué)溶液將未被光阻覆蓋的區(qū)域去除干式蝕刻(電漿蝕刻)
利用電漿離子來攻擊晶片表面原子或是電漿離子與表面原子產(chǎn)生化合反應(yīng)來達到移除薄膜的目的。電漿蝕刻法反應(yīng)性離子蝕刻法蝕刻制程在半導(dǎo)體制程中,通過蝕刻將封光阻底下的薄膜或是基材進擴散/離子植入擴散/離子植入是電晶體結(jié)構(gòu)中一項相當重要的技術(shù)。因為硅晶中一般須加入電活性雜質(zhì)原子(如三價的硼、五價的磷或砷)來控制半導(dǎo)體,形成PN結(jié),改進材料的性質(zhì),提供特定的電氣特性擴散目的:由外來的雜質(zhì),使原本單純的半導(dǎo)體材料的鍵結(jié)形態(tài)和能隙產(chǎn)生變化,進而改變它的導(dǎo)電性離子植入
雜質(zhì)經(jīng)高能量加速后射入晶圓表面,進入未屏障的區(qū)域
擴散/離子植入擴散/離子植入是電晶體結(jié)構(gòu)中一項相當重要的技擴散與離子植入的比較擴散與離子植入的比較熱處理在離布佈植后必須有一段熱處理的步驟,去除晶體中的缺陷或減低其密度。熱處理通常在石英管惰性氣體中進行。熱處理溫度一般在攝氏1100度以下。時間視消除缺陷及雜志分布的需要而定?;鼗?Annealing)接在離子植入法之后的過程高溫爐管加熱讓晶格重整熱處理在離布佈植后必須有一段熱處理的步驟,去除晶圓針測(CP)晶圓測試:在完成晶圓制造程序后,為了避免封裝材料及后段設(shè)備產(chǎn)能的浪費,在IC封裝前進行晶圓針測,以將不良的晶圓事先排除。方法:利用極為精密的探針與晶片的電性接點(Pad)接觸,通過探針界面卡將測試所需的訊號由測試機送進IC內(nèi),對應(yīng)的IC輸出訊號則傳回測試機并依據(jù)測試程式來判斷晶圓功能是否符合設(shè)計規(guī)格。通過晶圓測試的良品便進行下階段的封裝程序,而不合格的晶粒標上記號并于下一個制程—晶片切割成晶粒后丟棄。晶圓針測(CP)晶圓測試:在完成晶圓制造程序后,為了避免封裝晶棒圖片來源:中德公司晶棒圖片來源:中德公司IC封裝制程1233IC封裝目的現(xiàn)有的IC封裝型式IC封裝流程IC封裝制程1233IC封裝目的現(xiàn)有的IC封裝型式IC封裝流IC封裝制程一、IC封裝的目的保護IC
熱的去除訊號傳輸增加機械性質(zhì)與可攜帶性IC封裝制程一、IC封裝的目的保護ICIC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(1)IC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(1)IC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(2)TO:TOPUP(TO92,TO251,TO252,TO263,TO220)SOT:SmallOutlineTransistorWLCSP封裝投入研發(fā)的廠商有FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。優(yōu)點:縮小內(nèi)存模塊尺寸、提升數(shù)據(jù)傳輸速度與穩(wěn)定性、無需底部填充工藝等。符合可攜式產(chǎn)品輕薄短小的特性需求
IC封裝制程二、現(xiàn)有的IC封裝型式(2)TO:TOPUPIC封裝制程研磨/切割WaferSaw上片DieAttach焊線WireBond壓模Molding印碼Marking電鍍Plating成型Trim/Form總檢Inspection三、IC封裝流程包裝PackIC封裝制程研磨/切割上片焊線壓模印碼電鍍成型總檢三、IC封晶圓研磨晶片從背面磨至適當厚度以配合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和封裝的需求。晶圓正面貼上UVtape,再以機械的方式對晶圓研背面進行研磨,至所需之晶圓厚度,再以紫外線曝照膠帶,使其由晶圓正面剝離取出。晶圓研磨晶片從背面磨至適當厚度以配合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和封裝的需求。晶圓切割晶圓安裝切割晶粒檢查上片準備目的:將前段制程加工完成的晶圓上一顆顆晶粒切割由于晶粒與晶粒之間距很小,而且晶粒又相當脆弱,因此晶片切割機精度要求相當高,切割的過程中會產(chǎn)生很多的小粉屑,因此在切割過程中必須不斷地用純水沖洗殘屑,以避免污染到晶粒。晶圓切割晶圓安裝切割晶粒檢查上片準備目的:將前段制貼片晶粒銀漿導(dǎo)線架晶粒座(diepad)把芯片裝配到管殼底座或框架上去。常用的方法:樹脂粘結(jié),共晶焊接,鉛錫合金焊接等。上片要求:芯片和框架連接機械強度高,導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好,裝配定位準確,能滿足自動鍵合的需要樹脂粘結(jié)法:采用環(huán)氧樹脂,酚醛,硅樹脂等作為粘接劑,加入銀粉作為導(dǎo)電用,再加入氧化鋁粉填充料貼片晶粒銀漿導(dǎo)線架晶粒座(diepad)把芯片裝配到管殼焊線等離子清洗焊線準備焊線作業(yè)焊線檢查模壓準備模壓前檢查*利用高純度的金線(Au)、銅線(Cu)或鋁線(Al)把Pad和Lead通過焊接的方法連接起來,以便實現(xiàn)晶粒之電路訊號與外部訊號通信*焊線檢查:焊線斷裂,焊線短路、焊線彎曲、焊線損傷*W/B是封裝工藝中最為關(guān)鍵的一部工藝。焊線等離子清洗焊線準備焊線作業(yè)焊線檢查模壓準備模壓前檢查*利連接晶片與導(dǎo)線架示意圖連接晶片與導(dǎo)線架示意圖壓模BeforeMoldingAfterMolding等離子清洗樹脂回溫模壓前L/F預(yù)熱磨面處理模壓檢查模壓作業(yè)模壓后長烤電鍍準備電鍍準備*為了防止外部環(huán)境的沖擊,利用EMC把WireBonding完成后的產(chǎn)品封裝起來的過程。EMC(塑封料)
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