晶圓封裝測試工序和半導體制造工藝流程

1、A、晶圓封裝測試工序一、IC檢測1、缺陷檢査 Defect Insp e c tion2、DR S EM (Def e ct Rev i ew Scan nin g E lect r o n M i cro s c op y )用來檢測出晶圓上就是否有瑕疵,主要就是微塵粒子、刮痕、殘留物等問題此外，對已印有電 路圖案得圖案晶圓成品而言，則需要進行深次微米范國之瑕疵檢測.一般來說，圖案晶圓檢測 系統(tǒng)系以白光或雷射光來照射晶圓表面。再由一或多組偵測器接收自晶圓表面繞射出來得光 線,并將該影像交由高功能軟件進行底層圖案消除，以辨識并發(fā)現(xiàn)瑕疵.3、CDS EM(Crit i c al D im e n

2、sio i n Measurem ent)對蝕刻后得圖案作精確得尺寸檢測。二、IC封裝1、構(gòu)裝(Pa c k aging)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)應用上則以 塑膠構(gòu)裝為主以塑膠構(gòu)裝中打線接合為例，英步驟依序為晶片切割(die saw)、黏晶(di亡 m o un t / di e bond ) 焊線(wire bond)、封膠(mold)、剪切 / 成形(trim / form)、 印字(mark)、電鍍(p 1 a tin g )及檢驗(inspection)等。(1) 晶片切割(die saw)晶片切割之目得為將前制程加工完成

3、之晶圓上一顆顆之晶粒(die)切割分離.舉例來說：以0、 2微米制程技術生產(chǎn)，每片八寸晶圓上可制作近六百顆以上得64M微疑。欲進行晶片切割，首先必須進行晶圓黏片，而后再送至晶片切割機上進行切割。切割完后之晶 粒井然有序排列于膠帶上，而框架得支撐避免了膠帶得皺褶與晶粒之相互碰撞。(2) 黏晶(d i e mo u nt / di e bond)黏晶之目得乃將一顆顆之晶粒置于導線架上并以銀膠(epoxy)粘著固定。黏晶完成后之 導線架則經(jīng)由傳輸設備送至彈匣(ma g azine)內(nèi)，以送至下一制程進行焊線.(3 )焊線(w i re bond)IC構(gòu)裝制程(Packaging)則就是利用塑膠或陶瓷

4、包裝晶粒與配線以成集成電路(I nt e g rated Ci r c ui t ;簡稱IC),此制程得目得就是為了制造岀所生產(chǎn)得電路得保護層,避免電 路受到機械性刮傷或就是髙溫破壞。最后整個集成電路得周用會向外拉出腳架(Pin),稱之 為打線，作為與外界電路板連接之用。(4) 封膠(mold)封膠之主要目得為防I匕濕氣由外部侵入、以機械方式支持導線、內(nèi)部產(chǎn)生熱量之去除及提供 能夠手持之形體。其過程為將導線架巻于框架上并預熱，再將框架置于壓模機上得構(gòu)裝模上, 再以樹脂充填并待硬化。(5) 剪切 / 成形(trim / fo rm)剪切之目得為將導線架上構(gòu)裝完成之晶粒獨立分開，并把不需要得連接用

5、材料及部份凸出之 樹脂切除(dejunk) 0成形之目得則就是將外引腳壓成各種預先設計好之形狀，以便于裝宜于 電路板上使用。剪切與成形主要由一部沖壓機配上多套不同制程之模具，加上進料及出料機 構(gòu)所組成.(6) 卬字(mar k )及電鍍(p 1 ati n g )印字乃將字體印于構(gòu)裝完得膠體之上，比目得在于注明商品之規(guī)格及制造者等資訊(7 )檢驗(in s pectio n )晶片切割之目得為將前制程加工完成之晶圓上一顆顆之檢驗之目得為確定構(gòu)裝完成之產(chǎn)品就 是否合與使用。其中項目包括諸如：外引腳之平整性、共面度、腳距、印字就是否淸晰及膠 體就是否有損傷等得外觀檢驗。(8)封裝制程處理得最后一道

6、手續(xù)，通常還包含了打線得過程以金線連接芯片與導線架得線路，再封 裝絕緣得塑料或陶瓷外殼,并測試集成電路功能就是否正常。2、測試制程(Initial Test and Fin a 1 Test)芯片測試(w a f e r so r t)(2)芯片目檢(die v isual)(3) 芯片粘貼測試(die attach)(4) 壓焊強度測試(1 ead bond strength)(5 )穩(wěn)左性烘焙(stabilizatio n bake)(6) 溫度循環(huán)測試(t em p er a tur e eye I e)(7) 離心測試(con s tant a cc e lerati o n )(8)

7、 滲漏測試(leak tes t )(9) 高低溫電測試(10) 高溫老化(bur n - i n)(11) 老化后測試(p ost-b urn i n e 1 e ctrical te s tB、半導體制造工藝流程NPN高頻小功率晶體管制造得工藝流程為：外延片一一編批一一淸洗一一水汽氧化一一次光刻-一檢查一一淸洗一干氧氧化一一硼注入 淸洗一一 UD0淀積一淸洗一一硼再擴散一一二次光刻一一檢查一一單結(jié)測試一-淸洗 干氧氧化一磷注入一淸洗-一鋁下CVD淸洗一一發(fā)射區(qū)再擴散-一三次光刻-一檢査 一一雙結(jié)測試一-淸洗一 一鋁蒸發(fā)一一四次光刻-一檢査一一氫氣合金一正向測試一一淸洗 鋁上CVD檢查一五次

8、光刻一一檢查一一氮氣烘焙-一檢查一-中測一一中測檢査一- 粘片一一減薄一一減薄后處理-一檢查一一淸洗一一背面蒸發(fā)一一貼膜一一劃片一 一檢査一 一裂片一一外觀檢查一綜合檢查一一入中間庫。PN P小功率晶體管制造得工藝流程為：外延片一一編批-一擦片一-前處理一-一次氧化一一QC檢査(tox)次光刻一一QC檢查一一前處理一一基區(qū)CSD涂覆一CSD預淀積一一后處理一一QC檢查(RQ) 前 處理-一基區(qū)氧化擴散一一QC檢査(tox. R 口)一二次光刻一一QC檢査一一單結(jié)測試-一前處 理P0C13預淀積一一后處理(P液)QC檢查一一前處理一一發(fā)射區(qū)氧化一一QC檢査 (tox)前處理-一發(fā)射區(qū)再擴散(Rd

9、) 前處理一一鋁下CVDQC檢查(tox. R) -前處理一HC1氧化一一前處理一一氫氣處理一-三次光刻一- QC檢査一一追擴散一一雙結(jié) 測試一一前處理一一鋁蒸發(fā)一一 檢查(tAl一一四次光刻一一QC檢査一-前處理一一氮氣 合金一一氮氣烘焙一一QC檢査(ts)-五次光刻-一QC檢査一一大片測試一一中測中測 檢查(一一粘片一一減薄一一減薄后處理-一檢查一一淸洗一背而蒸發(fā)一一貼膜一一劃片 一一檢査一一裂片一一外觀檢查)一-綜合檢査-一入中間庫.GR平面品種(小功率三極管)工藝流程為：編批一擦片一一前處理一一一次氧化一一QC檢查(tox)一次光刻一-QC檢查-一前處 理一一基區(qū)干氧氧化一一QC檢查(

10、tox) GR光刻(不腐蝕)一一GR硼注入一一濕法去 膠一一前處理一一GR基區(qū)擴散一-QC檢查(Xj、RO)硼注入一一前處理一一基區(qū)擴散 與氧化一-QC檢査(Xj、tox、 Rd)二次光刻一一QC檢查單結(jié)測試一一前處理 發(fā)射區(qū)干氧氧化一一QC檢査(tox)磷注入一一前處理-一發(fā)射區(qū)氧化與再擴散一 一前處理P0C13預淀積(RO)后處理一一前處理一一鋁下CVDQC檢査(to x)- 前處理-一氮氣退火一一三次光刻一一QC檢查一雙結(jié)測試一一前處理-一鋁蒸發(fā)-一QC 檢查(t Al)四次光刻一一C檢查一一前處理一一氮氣合金一一氮氣烘焙一-正向測試五次光刻QC檢査大片測試一中測編批-中測一一中測檢查一

11、一入中間庫. 雙基區(qū)節(jié)能燈品種工藝流程為：編批一擦片一前處理-一一次氧化-一QC檢査（tox）一次光刻-一QC檢查一一前處理一 基區(qū)干氧氧化一一QC檢查（t ox） 一一硼注入-一前處理一-基區(qū)擴散一一后處理一一QC 檢查（Xj、RQ）一-前處理一-基區(qū)CSD涂覆一一SD預淀積-一后處理一一QC檢查（RO） 一前處理一基區(qū)氧化與擴散一QC檢査（Xj、tox、 RED 二次光刻一一QC檢査一 一單結(jié)測試一磷注入前處理一一發(fā)射區(qū)氧化一一前處理一一發(fā)射區(qū)再擴散一一前處理一 -POC I 3預淀積（R口）一-后處理一一前處理-一HC1退火、N2退火一-三次光刻一一QC檢 查一一雙結(jié)測試一一前處理-一鋁

12、蒸發(fā)-一QC檢查（tAl）-一四次光刻一一QC檢査 一一前處 理一一氮氫合金一一氮氣烘焙正向測試（t s ）外協(xié)作（ts）前處理一一五次光刻 檢查一一大片測試一一測試t s中測編批一一中測-一中測檢查一一入中間庫。 變?nèi)莨苤圃斓霉に嚵鞒虨椋和庋悠痪幣灰徊疗磺疤幚硪?一一次氧化-QC檢查一N+光刻一一QC檢查一-前處理一 一干氧氧化一一QC檢査一一P+注入一一前處理一-N+擴散一一P+光刻一一QC檢査-一硼注 入1前處理一CVD （LTO） QC檢査一-硼注入2-前處理LPCVDQC檢查-一 前處理-一P+擴散一-特性光刻一電容測試一-就是否再加擴電容測試一一（直到達到電容測試要求）一一三

13、次光刻一-QC檢查一一前處理一一鋁蒸發(fā)一-QC檢査（t A1） 鋁反刻一-QC檢查-一前處理-一氫氣合金-一氮氣烘焙一一大片測試-一中測-一電容測試一 一粘片一一減薄一一Q C檢查前處理一-背而蒸發(fā)一一綜合檢査入中間庫。P+擴散時間越長，相同條件下電容越小。穩(wěn)壓管（N襯底）制造得工藝流程為：外延片-一編批一一擦片一前處理次氧化一一QC檢查-一P+光刻一QC檢查一一前處理一一干氧氧化一一QC檢查一一硼注入一-前處理一-鋁下UDOQC檢查一一前處理一 P+擴散-一特性光刻一-擴散測試（反向測試）一一前處理一一就是否要P+追擴-一三次光刻 -QC檢查一一前處理一一鋁蒸發(fā)一一QC檢查（tA 1 ） 一四次光刻一QC檢査-一前處理- 一氮氣合金一一氮氣烘焙-一大片測試一一中測.P+擴散時間越長，相同條件下反向擊穿電壓越高.肖特基二極管基本得制造工藝流程為：編批一擦片一一前處理一一次氧化一一QC檢查（tox） P+光刻一-QC檢査-一硼注入一 一前處理一一P+擴散與氧化一-QC檢查（Xj, RO, to