凸块技术与工艺培训资料.ppt

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1、道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 Prepared By： 2009.10 凸块技术与工艺介绍 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 目 录 一、来料 Wafer 二、溅射工艺 三、光刻工艺 四、电镀工艺 五、目前公司产品类型 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持

2、的。 一、Incoming Wafer介绍 Al SiN P-Si 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 二、溅射工艺 Sputter是真空镀膜的一种方式。它的工作原理是在高真空的状态中冲 入氩气，在强电场的作用下使气体辉光放电，产生氩正离子，并加速形 成高能量的离子流轰击在靶材表面，使靶原子脱离表面溅射(沉积)到硅 片表面形成薄膜。它具有以下的优点： 1、不用蒸发源加热器，避免了加热材料的污染； 2、能在大面积上淀积厚度均匀的薄膜，台阶覆盖性能好； 3、淀积层与硅片衬底附着力强。

3、道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 SPUTTER的工艺流程及形成薄膜（UBM层）： 特点： 溅射形成的金属薄膜表面光亮如镜，无氧化现象，纯 度高，粒子好，膜层均匀，厚度达到一定要求。 Al SiN Ti Cu 预清洗 SRD甩干 烘烤 工序检验 溅射 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 原理 （一）Pre-Clean 目的：去除Wafer表面有机物污染和颗粒； Pre

4、-Clean用丙酮、异丙醇、水等三种溶剂: 丙酮是有机溶剂，能够溶解Wafer表面有机物，异丙醇能够溶解丙酮，同时又能 以任何比例溶解在水中，最后通过纯水QDR，达到清洗Wafer，去除Wafer表 面有机物污染和颗粒的目的。 使用超声波+有机溶剂清洗: 超声清洗有时也被称作“无刷擦洗”，特点是速度快、质量高、易于实现自动化。 它特别适用于清洗表面形状复杂的工件，如对于精密工件上的空穴、狭缝、 凹槽、微孔及暗洞等处。通常的洗刷方法难以奏效，利用超声清洗则可取得 理想效果。对声反射强的材料，如金属、玻璃、塑料等，其清洗效果较好； 对声吸收较大的材料，如橡胶、布料等，清洗效果则较差些。 采用超声波

5、清洗时，一般应用化学清洗剂和水基清洗剂作为介质。清洗介质本身 利用的是化学去污作用，可以加速超声波清洗效果。 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 （二）溅射 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 等离子体介绍 等离子体是部分电离的电中性的气体,是常见的固态，液态，气态以外的 第四态。等离子体由电子、离子、自由基、光子、及其它中性粒子组成。 由于等离子体中电子、 离子和自由

6、基等活泼粒子的存在, 因而很容易与 固体表面发生反应。这种反应可分为物理溅射和化学反应。物理溅射是指等 离子体中的正离子在电场中获得能量去撞击表面。这种碰撞能移去表面分子 片段和原子，因而使污染物从表面去除。另一方面，物理溅射能够改变表面 的微观形态，使表面在分子级范围内变得更加“粗糙”，从而改 善表面的粘 结性能。 等离子体表面化学清洗是通过等离子体自由基参与的化学反应来完成。 因为等离子体产生的自由基具有很强的化学活性而降低了反应的活化能，从 而有利于化学反应的进行。反应中产生的易挥发产物(主要是气体) 会脱离表 面, 因而表面污染物被清除。反应的有效性, 即表面改性的有效性取决于等 离子

7、体气源, 等离子系统的组合, 及等离子工艺操作参数。 溅射机台ETCH腔利用的是物理溅射，光刻、电镀的等离子刻蚀主要利用 化学反应进行表面清洗。 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 Etch介绍 在腔体顶部有射频感应线圈，采用频率为750兆赫的高频电源感 应加热原理，使流经石英管的工作气体（Ar、N2、空气等）电离所产 生的火焰状的等离子体，就是电感耦合高频等离子体（Inductively Coupled Plasma torch ，简称 ICP）。 同时，在腔体顶部射频感应产生的

8、电场作用下，等离子体按照顺 时针旋转加速；在Negative DC Bias（负性直流偏转电压）作用下向 下直线加速；等离子体高速冲击放在阴极上的Wafer，起到Etch的作用 。 腔体内壁装有石英，主要作用是吸附Etch过程中产生的杂质； 通过加大功率、延长时间，调整Ar流量，可以作为干法腐蚀，去除 Wafer表面不必要的金属层。（注意：长时间高功率的Etch生产，温度 会急剧升高，致使Tray盘变形，导致机台故障，产品发生异常。） 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 Sputt

9、er原理 在充入少量Ar的Stepper腔内。靶材是阴极，Wafer是阳极。当极间电压很小时 ，只有少量离子和电子存在； 电流密度在10 Aera 数量极，当阴极(靶材) 和阳极间电压增加时，带电粒子在电场的作用下加速运动，能量增加，与电极或 中性气体原子相碰撞，产生更多的带电粒子；直至电流达到10 Aera 数量极， 当电压再增加时，则会产生负阻效应，即“雪崩”现象。此时离子轰击阴极，击 出阴极原子和二次电子，二次电子与中性原子碰撞，产生更多离子，此离子再轰 击阴极，又产生二次电子，如此反复。当电流密度达到001Aera 数量级左右 时，电流将随电压的增加而增加，形成高密度等离子体的异常辉光

10、放电，高能量 的离子轰击阴极(靶材)产生溅射现象。溅射出来的高能量靶材粒子沉积到阳极 (Wafer)上，从而达到溅射的目的。 在磁场的作用下，电子在向阳极运动的过程中，作螺旋运动，束缚和延长了 电子的运动轨迹，从而提高了电子对工艺气体的电离几率，有效地利用了电子的 能量，因而在形成高密度等离子体的异常辉光放电中，正离子对靶材轰击所引起 的靶材溅射更加有效。同时受正交电磁场的束缚，电子只有在其能量消耗尽时才 能落在玻璃上，从而使磁控溅射具有高速、低温的优点。 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念

11、来维持的。 Stepper腔体结构 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 Sputter与BUMP的关系： Bumping工艺是一种先进的封装工艺，而Sputter是Bumping工艺的第一道 工序，其重要程度可想而知。Sputter的膜厚直接影响Bumping的质量， 所以必须控制好Sputter的膜厚及均匀性是非常关键。 UBM层厚度与元件功能的原理： 1、功率：功率越大膜层（UBM层）越厚 2、时间：时间越长膜层越厚 可以通过调节这两个因素来控制膜厚（UBM层厚度）， 使溅射出

12、的膜层厚度达到客户要求。 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 当前凸块工艺采用的UBM层结构种类： 硼注入 序号类型 UBM1thUBM2th 1Gold bump TiW/3000 Au /1000 2Pillar bump Ti/1000Cu/40008000 3 Solder bump Ti/1000Cu/4000 4Etch bump TiW/2000Cu/10000 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社

13、会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 Sputter工序质量控制： 1、表面质量控制：溅射好的Wafer应平整光亮，要避免擦伤、金属 颗粒掉落。 擦伤会影响bump结合力 2、 UBM层厚度控制：符合参数指标。 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 三、光刻工艺 光刻工艺原理： 通过光刻将光刻版上的图形印刷到Wafer上，首先要在Wafer 上涂上一层感光胶，在需要开口的地方进行高强光线曝光（紫外 线），让光线通过，然后在经过显影，将开口处的胶去掉，这样 就可以得到我们所需要的

14、CD开口。 所谓的CD（criditle-dimensions）也即光刻的开口。 光刻工序中的曝光和显影它有着照相的工艺原理。 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 光刻工艺流程 涂胶烘烤曝光显影显检 涂胶后显影后 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 CHUCK台 圆片 光刻版 接触式 镜子 光源 过滤器 聚集镜片 掩膜版 缩影镜片 晶片 投影式 曝光原理图 CHUCK台

15、 圆片 光刻版 接近式 曝光方式有三种 接触式曝光:解晰度好,但掩膜版易被污染 (Karl Suss光刻机) 接近式曝光:解晰度降低,但掩膜版不易被污染 (Karl Suss光刻机) 投影式曝光:解晰度好,并且掩膜版不易被污染 (Stepper光刻机) 在Bumping生产中,一般采用接近式曝光和投影式曝光两种方式. 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 光刻版与光刻胶的关系： 1、正胶版： 光刻版出现的白区，透过光照后，与胶发生光学反应，再 通过感光胶的反应（显影液），得到所需要的

16、CD开口区。 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 2.负胶版 光刻版出现的黑区与正胶版相反，透过光的区域不会被显影掉，未透光的区域 与胶发生化学反应（显影液），将需要的光刻胶留在Wafer表面， 负胶的作用：一般用来对芯片起表面保护作用、压点转移、重新布线开口。 针对Bump与Bump之间间距很小或开口尺寸要求放大或缩小时 道德是一定社会、一定阶级调节人与人之间、个体与社会、个体与自然之间各种关系的行为规范的总和。这种规范是靠社会舆论、传统习惯、教育和内心信念来维持的。 当前光刻胶使用种类： 序 号 光刻胶 名称 光刻胶型号匹配用显显影液用途备备注 1正胶TOK P-CA100 TOK P-7G常规产规产 品CD开口将要淘汰 2正胶AZ P4620AZ400k量产产批CD开口 3负负胶PIMEI I-8124ER Polyimide AZ-A515 AZC-260 RDL Cu线线表面保护护 CMD客户户指 定用 4负负胶HD4