bumping凸塊技術(shù)與工藝簡介.pdf

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1、Bumping凸塊技術(shù)與工藝介紹目錄一、來料Wafer二、濺射工藝三、光刻工藝四、電鍍工藝五、目前公司產(chǎn)品類型一、IncomingWafer介紹AlSiNP-Si二、濺射工藝Sputter是真空鍍膜的一種方式。它的工作原理是在高真空的狀態(tài)中沖入氬氣，在強電場的作用下使氣體輝光放電，產(chǎn)生氬正離子，并加速形成高能量的離子流轟擊在靶材表面，使靶原子脫離表面濺射(沉積)到硅片表面形成薄膜。它具有以下的優(yōu)點：1、不用蒸發(fā)源加熱器，避免了加熱材料的污染；2、能在大面積上淀積厚度均勻的薄膜，臺階覆蓋性能好；3、淀積層與硅片襯底附著力強。SPUTTER的工藝流程及形成薄膜（UBM層）：C

2、u預(yù)清洗SiNTiAlSRD甩干烘烤特點：濺射形成的金屬薄膜表面光亮如鏡，無氧化現(xiàn)象，純工序檢驗度高，粒子好，膜層均勻，厚度達(dá)到一定要求。濺射原理（一）Pre-Clean目的：去除Wafer表面有機物污染和顆粒；Pre-Clean用丙酮、異丙醇、水等三種溶劑:丙酮是有機溶劑，能夠溶解Wafer表面有機物，異丙醇能夠溶解丙酮，同時又能以任何比例溶解在水中，最后通過純水QDR，達(dá)到清洗Wafer，去除Wafer表面有機物污染和顆粒的目的。使用超聲波+有機溶劑清洗:超聲清洗有時也被稱作“無刷擦洗”，特點是速度快、質(zhì)量高、易于實現(xiàn)自動化。它特別適用于清洗表面形狀復(fù)雜的工件，如對于

3、精密工件上的空穴、狹縫、凹槽、微孔及暗洞等處。通常的洗刷方法難以奏效，利用超聲清洗則可取得理想效果。對聲反射強的材料，如金屬、玻璃、塑料等，其清洗效果較好；對聲吸收較大的材料，如橡膠、布料等，清洗效果則較差些。采用超聲波清洗時，一般應(yīng)用化學(xué)清洗劑和水基清洗劑作為介質(zhì)。清洗介質(zhì)本身利用的是化學(xué)去污作用，可以加速超聲波清洗效果。（二）濺射等離子體介紹等離子體是部分電離的電中性的氣體,是常見的固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)以外的第四態(tài)。等離子體由電子、離子、自由基、光子、及其它中性粒子組成。由于等離子體中電子、離子和自由基等活潑粒子的存在,因而很容易與固體表面發(fā)生反應(yīng)。這種反應(yīng)可分為物理濺射

4、和化學(xué)反應(yīng)。物理濺射是指等離子體中的正離子在電場中獲得能量去撞擊表面。這種碰撞能移去表面分子片段和原子，因而使污染物從表面去除。另一方面，物理濺射能夠改變表面的微觀形態(tài)，使表面在分子級范圍內(nèi)變得更加“粗糙”，從而改善表面的粘結(jié)性能。等離子體表面化學(xué)清洗是通過等離子體自由基參與的化學(xué)反應(yīng)來完成。因為等離子體產(chǎn)生的自由基具有很強的化學(xué)活性而降低了反應(yīng)的活化能，從而有利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)中產(chǎn)生的易揮發(fā)產(chǎn)物(主要是氣體)會脫離表面,因而表面污染物被清除。反應(yīng)的有效性,即表面改性的有效性取決于等離子體氣源,等離子系統(tǒng)的組合,及等離子工藝操作參數(shù)。濺射機臺ETCH腔利用的是物理濺

5、射，光刻、電鍍的等離子刻蝕主要利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行表面清洗。Etch介紹在腔體頂部有射頻感應(yīng)線圈，采用頻率為7—50兆赫的高頻電源感應(yīng)加熱原理，使流經(jīng)石英管的工作氣體（Ar、N2、空氣等）電離所產(chǎn)生的火焰狀的等離子體，就是電感耦合高頻等離子體（InductivelyCoupledPlasmatorch，簡稱ICP）。同時，在腔體頂部射頻感應(yīng)產(chǎn)生的電場作用下，等離子體按照順時針旋轉(zhuǎn)加速；在NegativeDCBias（負(fù)性直流偏轉(zhuǎn)電壓）作用下向下直線加速；等離子體高速沖擊放在陰極上的Wafer，起到Etch的作用。腔體內(nèi)壁裝有石英，主要作用是吸附Etch過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)；通過加

6、大功率、延長時間，調(diào)整Ar流量，可以作為干法腐蝕，去除Wafer表面不必要的金屬層。（注意：長時間高功率的Etch生產(chǎn)，溫度會急劇升高，致使Tray盤變形，導(dǎo)致機臺故障，產(chǎn)品發(fā)生異常。）Sputter原理在充入少量Ar的Stepper腔內(nèi)。靶材是陰極，Wafer是陽極。當(dāng)極間電壓很小時，只有少量離子和電子存在；電流密度在10’A／era數(shù)量極，當(dāng)陰極(靶材)和陽極間電壓增加時，帶電粒子在電場的作用下加速運動，能量增加，與電極或中性氣體原子相碰撞，產(chǎn)生更多的帶電粒子；直至電流達(dá)到10A／era數(shù)量極，當(dāng)電壓再增加時，則會產(chǎn)生負(fù)阻效應(yīng)，即“雪崩”現(xiàn)象。此時離子轟擊陰極，擊出陰

7、極原子和二次電子，二次電子與中性原子碰撞，產(chǎn)生更多離子，此離子再轟擊陰極，又產(chǎn)生二次電子，如此反復(fù)。當(dāng)電流密度達(dá)到0．01A／era數(shù)量級左右時，電流將隨電壓的增加而增加，形成高密度等離子體的異常輝光放電，高能量的離子轟擊陰極(靶材)產(chǎn)生濺射現(xiàn)象。濺射出來的高能量靶材粒子沉積到陽極(Wafer)上，從而達(dá)到濺射的目的。在磁場的作用下，電子在向陽極運動的過程中，作螺旋運動，束縛和延長了電子的運動軌跡，從而提高了電子對工藝氣體的電離幾率，有效地利用了電子的能量，因而在形成高密度等離子體的異常輝光放電中，正離子對靶材轟擊所引起的靶材