Wafer制程及IC封装制程.ppt

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1、报告人：WendyWafer制程及IC封装制程报告内容前言Wafer制程IC封装制程前言IC制程前道工序（1）晶圆片制造（2）晶圆制造后道工序（1）晶圆测试（2）IC芯片封装及测试Wafer制程一、晶圆片制造product4step3step2step1step硅晶棒切片研磨出厂准备晶圆片Wafer制程1、单晶硅晶棒的制作将多晶硅熔解在石英炉中，然后依靠一根石英棒慢慢的拉出纯净的单晶硅棒。CZ法（Czochralski法，柴式長晶法）拉晶时，将特定晶向的晶种，浸入过饱和的纯硅熔汤中，并同时旋转拉出，硅原子便依照晶种晶向，乖乖地一层层成长上去，而得出所谓的晶棒FZ法（FloatingZone法，

2、浮融長晶法）Wafer制程2(1)、单晶硅棒的切割（切片）从坩埚中拉出的晶柱，表面并不平整，经磨成平滑的圆柱后，并切除头尾两端锥状段，形成标准的圆柱，被切除或磨削的部份则回收重新冶炼。接着以以高硬度锯片或线锯将圆柱切成片状的晶圆(Wafer)Wafer制程2(2)、单晶硅棒的切割（晶块的切割）切割刀线切割线切割：损耗少、切割速度快，进而可以减少成本等，适用于大直径的晶圆切割损耗0.6mm切割损耗0.3mmWafer制程3(1)、研磨1.晶边研磨将切割后片状晶圆的边缘以磨具研磨成光滑的圆弧形。防止边破碎；避免热应力集中；使光阻剂于表面均有分布。3(2).晶片研磨与蚀刻采用物理与化学的方法，除去切

3、割或边磨所造成的锯痕或表面破坏层，同时使晶面表面达到可进行抛光处理的平坦度。Wafer制程4、出厂准备清洗：用各种高度洁净的清洗液与超音波处理，除去芯片表面的所有污染物质，使芯片达到可进行下一步加工的状态。检验：检查晶圆片表面清洁度、平坦度等各项规格，以确保品质符合顾客的要求。包装：使用合适的包装，使芯片处于无尘及洁净的状态，同时预防搬运过程中发生的振动使芯片受损Wafer制程二、晶圆制造清洗形成薄膜光罩蚀刻扩散/离子植入去光阻热处理微影Wafer制程1、光罩制程（1）、光罩：在制作IC的过程中，通过电脑辅助设计系统的协助，将电路工程师设计的电路，以电子束或镭射光曝光，将电路刻印在石英玻璃基板

4、上，此时刻印电路的石英玻璃基板就称为光罩，晶圆厂通过光罩曝光将电路转移到晶圆上Wafer制程（2）光罩制造主要流程空白片光阻铬膜石英玻璃曝光电子束或镭射光显影显影液蚀刻去光阻蚀刻液石英玻璃铬膜（线路图）量测检验Wafer制程光罩品质特性与检验CD值（微距，单位um），一般指光罩图型的线宽大小图型及佈局确性（Pattern/Layout）缺陷（Defect）叠对性（Overlay）Wafer制程2、晶圆制造基本过程垫底准备并涂上保护层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次磊晶（1）晶圆清洗移除粒子，有机物质，金属，及原生氧化层避免晶片内电路形成短路或断路

5、的现象（2）磊晶在晶圆经过适当的清洗后，送到热炉管内，在含氧的环境中，以加热氧化的方式在晶圆表面形成一层SiO2层，增强半导体晶片的工作效能。薄膜保护层形成为制成不同的元件及集成电路，会在晶片上长不同的薄膜层，这些薄膜层可分为四类：热氧化层(thermaloxidelayer)介质层(dielectriclayer)硅晶聚合物(polysiliconlayer)金属层(metallayer)薄膜保护层形成技术：化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、电化学气相沉积成膜。化学气相沉积（CVD）较为常见的的CVD薄膜有：二氧化硅、氮化硅、多晶硅耐火金属与这类金属的硅化物物理气相沉积(PVD

6、)电化学气相沉积微影制程原理：在晶片表面上覆上一层感光材料，透过光罩的图形，使晶片表面的感光材料进行选择性的感光。光学微影技术是一个图案化的制程，用紫外线把光罩设计好的图案转印在涂布晶圆表面的光阻上。光阻：亦称为光阻剂，是一个用在许多工业制程上的光敏材料。像是光刻技术，可以在材料表面刻上一个图案的被覆层。主要由树脂，感光剂，溶剂三种成分混合而成。正向光阻光影剂曝光后解离成小分子，溶解在有曝光的区域未曝光的区域变硬负向光阻显影剂溶解没有曝光的区域曝光的区域变硬微影流程1.气相成底膜HMDS2.旋转涂胶光刻胶3.软烘4.对准和曝光UV光掩膜版5.曝光后烘焙6.显影7.坚膜烘焙8.显影后检查O2等离

7、子体去胶清洗不合格硅片合格硅片离子注入刻蚀返工晶圆清洁：去除氧化物、杂质、油脂和水分子光阻自旋涂布：形成一层厚度均匀的光阻层软烘烤：使光阻由原来的液态转变成固态的薄膜，并使光阻层对晶片表面的附着力增强曝光：利用光源透过关罩图案照射在光阻上，以实现图案的转移显影：将曝光后的光阻层以显影剂将光阻层所转移的图案显示出来硬烘烤：加强光阻的附着力，以便利于后续的制程蚀刻制程在半导体制程中，通过蚀刻将封光阻底