Wafer制程及IC封裝制程.ppt

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1、報(bào)告人：WendyWafer制程及IC封裝制程報(bào)告內(nèi)容前言Wafer制程IC封裝制程前言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(cè)試（2）IC芯片封裝及測(cè)試Wafer制程一、晶圓片制造product4step3step2step1step硅晶棒切片研磨出廠(chǎng)準(zhǔn)備晶圓片Wafer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(zhǎng)晶法）拉晶時(shí)，將特定晶向的晶種，浸入過(guò)飽和的純硅熔湯中，并同時(shí)旋轉(zhuǎn)拉出，硅原子便依照晶種晶向，乖乖地一層層成長(zhǎng)上去，而得出所謂的晶棒FZ法（FloatingZone法，

2、浮融長(zhǎng)晶法）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(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)鋸將圓柱切成片狀的晶圓(Wafer)Wafer制程2(2)、單晶硅棒的切割（晶塊的切割）切割刀線(xiàn)切割線(xiàn)切割：損耗少、切割速度快，進(jìn)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

3、割或邊磨所造成的鋸痕或表面破壞層，同時(shí)使晶面表面達(dá)到可進(jìn)行拋光處理的平坦度。Wafer制程4、出廠(chǎng)準(zhǔn)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(dá)到可進(jìn)行下一步加工的狀態(tài)。檢驗(yàn)：檢查晶圓片表面清潔度、平坦度等各項(xiàng)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(wú)塵及潔凈的狀態(tài)，同時(shí)預(yù)防搬運(yùn)過(guò)程中發(fā)生的振動(dòng)使芯片受損Wafer制程二、晶圓制造清洗形成薄膜光罩蝕刻擴(kuò)散/離子植入去光阻熱處理微影Wafer制程1、光罩制程（1）、光罩：在制作IC的過(guò)程中，通過(guò)電腦輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的協(xié)助，將電路工程師設(shè)計(jì)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

4、上，此時(shí)刻印電路的石英玻璃基板就稱(chēng)為光罩，晶圓廠(chǎng)通過(guò)光罩曝光將電路轉(zhuǎn)移到晶圓上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(xiàn)路圖）量測(cè)檢驗(yàn)Wafer制程光罩品質(zhì)特性與檢驗(yàn)CD值（微距，單位um），一般指光罩圖型的線(xiàn)寬大小圖型及佈局確性（Pattern/Layout）缺陷（Defect）疊對(duì)性（Overlay）Wafer制程2、晶圓制造基本過(guò)程墊底準(zhǔn)備并涂上保護(hù)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(huì)重複數(shù)次磊晶（1）晶圓清洗移除粒子，有機(jī)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

5、的現(xiàn)象（2）磊晶在晶圓經(jīng)過(guò)適當(dāng)?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(qiáng)半導(dǎo)體晶片的工作效能。薄膜保護(hù)層形成為制成不同的元件及集成電路，會(huì)在晶片上長(zhǎng)不同的薄膜層，這些薄膜層可分為四類(lèi)：熱氧化層(thermaloxidelayer)介質(zhì)層(dielectriclayer)硅晶聚合物(polysiliconlayer)金屬層(metallayer)薄膜保護(hù)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?；瘜W(xué)氣相沉積（CVD）較為常見(jiàn)的的CVD薄膜有：二氧化硅、氮化硅、多晶硅耐火金屬與這類(lèi)金屬的硅化物物理氣相沉積(PVD

6、)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(guò)光罩的圖形，使晶片表面的感光材料進(jìn)行選擇性的感光。光學(xué)微影技術(shù)是一個(gè)圖案化的制程，用紫外線(xiàn)把光罩設(shè)計(jì)好的圖案轉(zhuǎn)印在涂布晶圓表面的光阻上。光阻：亦稱(chēng)為光阻劑，是一個(gè)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(gè)圖案的被覆層。主要由樹(shù)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(fù)向光阻顯影劑溶解沒(méi)有曝光的區(qū)域曝光的區(qū)域變硬微影流程1.氣相成底膜HMDS2.旋轉(zhuǎn)涂膠光刻膠3.軟烘4.對(duì)準(zhǔn)和曝光UV光掩膜版5.曝光后烘焙6.顯影7.堅(jiān)膜烘焙8.顯影后檢查O2等離

7、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(lái)的液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的薄膜，并使光阻層對(duì)晶片表面的附著力增強(qiáng)曝光：利用光源透過(guò)關(guān)罩圖案照射在光阻上，以實(shí)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(lái)硬烘烤：加強(qiáng)光阻的附著力，以便利于后續(xù)的制程蝕刻制程在半導(dǎo)體制程中，通過(guò)蝕刻將封光阻底