晶圓封裝測(cè)試工序和半導(dǎo)體制造工藝流程

精品文檔A.晶圓封裝測(cè)試工序一、 IC檢測(cè) 1. 缺陷檢查Defect Inspection 2. DR-SEM(Defect Review Scanning Electron Microscopy) 用來(lái)檢測(cè)出晶圓上是否有瑕疵，主要是微塵粒子、刮痕、殘留物等問(wèn)題。此外，對(duì)已印有電路圖案的圖案晶圓成品而言，則需要進(jìn)行深次微米范圍之瑕疵檢測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，圖案晶圓檢測(cè)系統(tǒng)系以白光或雷射光來(lái)照射晶圓表面。再由一或多組偵測(cè)器接收自晶圓表面繞射出來(lái)的光線，并將該影像交由高功能軟件進(jìn)行底層圖案消除，以辨識(shí)并發(fā)現(xiàn)瑕疵。 3. CD-SEM(Critical Dimensioin Measurement) 對(duì)蝕刻后的圖案作精確的尺寸檢測(cè)。 二、 IC封裝 1. 構(gòu)裝（Packaging） IC構(gòu)裝依使用材料可分為陶瓷（ceramic）及塑膠（plastic）兩種，而目前商業(yè)應(yīng)用上則以塑膠構(gòu)裝為主。以塑膠構(gòu)裝中打線接合為例，其步驟依序?yàn)榫懈睿╠ie saw）、黏晶（die mount / die bond）、焊線（wire bond）、封膠（mold）、剪切/成形（trim / form）、印字（mark）、電鍍（plating）及檢驗(yàn)（inspection）等。 (1) 晶片切割（die saw） 晶片切割之目的為將前制程加工完成之晶圓上一顆顆之晶粒（die）切割分離。舉例來(lái)說(shuō)：以0.2微米制程技術(shù)生產(chǎn)，每片八寸晶圓上可制作近六百顆以上的64M微量。 欲進(jìn)行晶片切割，首先必須進(jìn)行晶圓黏片，而后再送至晶片切割機(jī)上進(jìn)行切割。切割完后之晶粒井然有序排列于膠帶上，而框架的支撐避免了膠帶的皺褶與晶粒之相互碰撞。 (2) 黏晶（die mount / die bond） 黏晶之目的乃將一顆顆之晶粒置于導(dǎo)線架上并以銀膠（epoxy）粘著固定。黏晶完成后之導(dǎo)線架則經(jīng)由傳輸設(shè)備送至彈匣（magazine）內(nèi)，以送至下一制程進(jìn)行焊線。 (3) 焊線（wire bond） IC構(gòu)裝制程（Packaging）則是利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以成集成電路（Integrated Circuit；簡(jiǎn)稱IC），此制程的目的是為了制造出所生產(chǎn)的電路的保護(hù)層，避免電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。最后整個(gè)集成電路的周圍會(huì)向外拉出腳架（Pin），稱之為打線，作為與外界電路板連接之用。 (4) 封膠（mold） 封膠之主要目的為防止?jié)駳庥赏獠壳秩?、以機(jī)械方式支持導(dǎo)線、內(nèi)部產(chǎn)生熱量之去除及提供能夠手持之形體。其過(guò)程為將導(dǎo)線架置于框架上并預(yù)熱，再將框架置于壓模機(jī)上的構(gòu)裝模上，再以樹(shù)脂充填并待硬化。 (5) 剪切/成形（trim / form） 剪切之目的為將導(dǎo)線架上構(gòu)裝完成之晶粒獨(dú)立分開(kāi)，并把不需要的連接用材料及部份凸出之樹(shù)脂切除（dejunk）。成形之目的則是將外引腳壓成各種預(yù)先設(shè)計(jì)好之形狀 ，以便于裝置于電路板上使用。剪切與成形主要由一部沖壓機(jī)配上多套不同制程之模具，加上進(jìn)料及出料機(jī)構(gòu)所組成。 (6) 印字（mark）及電鍍（plating） 印字乃將字體印于構(gòu)裝完的膠體之上，其目的在于注明商品之規(guī)格及制造者等資訊。 (7) 檢驗(yàn)（inspection） 晶片切割之目的為將前制程加工完成之晶圓上一顆顆之檢驗(yàn)之目的為確定構(gòu)裝完成之產(chǎn)品是否合與使用。其中項(xiàng)目包括諸如：外引腳之平整性、共面度、腳距、印字是否清晰及膠體是否有損傷等的外觀檢驗(yàn)。 (8) 封裝 制程處理的最后一道手續(xù)，通常還包含了打線的過(guò)程。以金線連接芯片與導(dǎo)線架的線路，再封裝絕緣的塑料或陶瓷外殼，并測(cè)試集成電路功能是否正常。 2. 測(cè)試制程（Initial Test and Final Test） (1) 芯片測(cè)試（wafer sort） (2) 芯片目檢（die visual） (3) 芯片粘貼測(cè)試（die attach） (4) 壓焊強(qiáng)度測(cè)試（lead bond strength） (5) 穩(wěn)定性烘焙（stabilization bake） (6) 溫度循環(huán)測(cè)試（temperature cycle） (7) 離心測(cè)試（constant acceleration） (8) 滲漏測(cè)試（leak test） (9) 高低溫電測(cè)試 (10) 高溫老化（burn-in） (11) 老化后測(cè)試（post-burn-in electrical testB.半導(dǎo)體制造工藝流程 NPN高頻小功率晶體管制造的工藝流程為：外延片編批清洗水汽氧化一次光刻檢查清洗干氧氧化硼注入清洗 UDO淀積清洗硼再擴(kuò)散二次光刻檢查單結(jié)測(cè)試清洗干氧氧化磷注入清洗鋁下CVD清洗發(fā)射區(qū)再擴(kuò)散三次光刻檢查雙結(jié)測(cè)試清洗鋁蒸發(fā)四次光刻檢查氫氣合金正向測(cè)試清洗鋁上CVD檢查五次光刻檢查氮?dú)夂姹簷z查中測(cè)中測(cè)檢查粘片減薄減薄后處理檢查清洗背面蒸發(fā)貼膜劃片檢查裂片外觀檢查綜合檢查入中間庫(kù)。PNP小功率晶體管制造的工藝流程為：外延片編批擦片前處理一次氧化QC檢查（tox） 一次光刻QC檢查前處理基區(qū)CSD涂覆CSD預(yù)淀積后處理QC檢查（R）前處理基區(qū)氧化擴(kuò)散QC檢查（tox、R）二次光刻QC檢查單結(jié)測(cè)試前處理POCl3預(yù)淀積后處理（P液）QC檢查前處理發(fā)射區(qū)氧化QC 檢查（tox）前處理發(fā)射區(qū)再擴(kuò)散（R）前處理鋁下CVDQC檢查（tox、R）前處理HCl氧化前處理氫氣處理三次光刻QC檢查追擴(kuò)散雙結(jié)測(cè)試前處理鋁蒸發(fā)QC檢查（tAl）四次光刻QC檢查前處理氮?dú)夂辖鸬獨(dú)夂姹篞C檢查（ts）五次光刻QC檢查大片測(cè)試中測(cè)中測(cè)檢查（粘片減薄減薄后處理檢查清洗背面蒸發(fā) 貼膜劃片檢查裂片外觀檢查）綜合檢查入中間庫(kù)。GR平面品種（小功率三極管）工藝流程為：編批擦片 前處理一次氧化QC檢查（tox）一次光刻QC檢查前處理基區(qū)干氧氧化QC檢查（tox）一GR光刻（不腐蝕） GR硼注入濕法去膠前處理GR基區(qū)擴(kuò)散QC檢查（Xj、R）硼注入前處理基區(qū)擴(kuò)散與氧化QC檢查（Xj、tox、 R）二次光刻QC檢查單結(jié)測(cè)試前處理發(fā)射區(qū)干氧氧化QC檢查（tox）磷注入前處理發(fā)射區(qū)氧化和再擴(kuò)散前處理 POCl3預(yù)淀積（R）后處理前處理鋁下CVDQC檢查（tox）前處理氮?dú)馔嘶鹑喂饪蘍C檢查雙結(jié)測(cè)試 前處理鋁蒸發(fā)QC檢查（tAl）四次光刻QC檢查前處理氮?dú)夂辖鸬獨(dú)夂姹赫驕y(cè)試五次光刻QC檢查大片測(cè)試中測(cè)編批中測(cè)中測(cè)檢查入中間庫(kù)。雙基區(qū)節(jié)能燈品種工藝流程為：編批擦片前處理一次氧化QC 檢查（tox）一次光刻QC檢查前處理基區(qū)干氧氧化QC檢查（tox）一硼注入前處理基區(qū)擴(kuò)散后處理QC檢查（Xj、R）前處理基區(qū)CSD涂覆CSD預(yù)淀積后處理QC檢查（R）前處理基區(qū)氧化與擴(kuò)散QC檢查（Xj、tox、 R）二次光刻QC檢查單結(jié)測(cè)試磷注入前處理發(fā)射區(qū)氧化前處理發(fā)射區(qū)再擴(kuò)散前處理POCl3預(yù)淀積（R） 后處理前處理HCl退火、N2退火三次光刻QC檢查雙結(jié)測(cè)試前處理鋁蒸發(fā)QC檢查（tAl）四次光刻QC檢查 前處理氮?dú)浜辖鸬獨(dú)夂姹赫驕y(cè)試（ts）外協(xié)作（ts）前處理五次光刻QC檢查大片測(cè)試測(cè)試ts中測(cè)編批 中測(cè)中測(cè)檢查入中間庫(kù)。變?nèi)莨苤圃斓墓に嚵鞒虨椋和庋悠幣疗疤幚硪淮窝趸疩C檢查 N+光刻QC檢查前處理干氧氧化QC檢查P+注入前處理N+擴(kuò)散P+光刻QC檢查硼注入1前處理 CVD（LTO）QC檢查硼注入2前處理LPCVDQC檢查前處理P+擴(kuò)散特性光刻電容測(cè)試是否再加擴(kuò)電容測(cè)試.（直到達(dá)到電容測(cè)試要求）三次光刻QC檢查前處理鋁蒸發(fā)QC檢查（tAl）鋁反刻QC檢查前處理 氫氣合金氮?dú)夂姹捍笃瑴y(cè)試中測(cè)電容測(cè)試粘片減薄QC檢查前處理背面蒸發(fā)綜合檢查入中間庫(kù)。P+擴(kuò)散時(shí)間越長(zhǎng)，相同條件下電容越小。穩(wěn)壓管（N襯底）制造的工藝流程為：外延片編批擦片前處理一次氧化QC檢查P+光刻QC檢查前處理干氧氧化QC檢查硼注入前處理鋁下 UDOQC檢查前處理P+擴(kuò)散特性光刻擴(kuò)散測(cè)試（反向測(cè)試）前處理是否要P+追擴(kuò)三次光刻QC檢查前處理鋁蒸發(fā)QC檢查（tAl）四次光刻QC檢查前處理氮?dú)夂辖鸬獨(dú)夂姹捍笃瑴y(cè)試中測(cè)。P+擴(kuò)散時(shí)間越長(zhǎng)，相同條件下反向擊穿電壓越高。肖特基二極管基本的制造工藝流程為：編批擦片前處理一次氧化QC檢查（tox）P+光刻QC檢查硼注入前處理P+擴(kuò)散與