半导体后封装工艺及设备.ppt

Company Logo IC Package （IC的封装形式） QFNQuad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 SOICSmall Outline IC 小外形IC封装 TSSOPThin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 QFPQuad Flat Package 四方引脚扁平式封装 BGABall Grid Array Package 球栅阵列式封装 CSPChip Scale Package 芯片尺寸级封装 传统半导体封装的工艺流程 封装技术发展方向 圆晶级封装（WLCSP） 覆晶封装（Flip Chip） 系统封装(SiP) 硅穿孔（Through-Silicon-Via） 射频模组（RF Module） Bumping 技术的印刷（Printing）和电镀（Plating） 晶圆级芯片封装WLCSP （Wafer Level Chip Scale Packaging） 圆片级CSP产品的封装工艺流程 在圆片上制作接触器的圆片级CSP的封装工艺流程； 圆片二次布线减薄在圆片上制作接触器接触器电 镀测试、筛选划片激光打标 在圆片上制作焊球的圆片级CSP的封装工艺流程 圆片二次布线减薄在圆片上制作焊球模塑包封或 表面涂敷测试、筛选划片激光打标 TSV 技术_第四代封装技术 硅通孔技术(TSV)是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制 作垂直导通，实现芯片之间互连的最新技术。 硅通孔TSV （Through-Silicon Via）技术是半导体集成电路产 业迈向3D-SiP 时代的关键技术 TSV技术一般和WLCSP 相结合，工艺流程上可以先钻孔和后钻孔 ，主要工艺流程如下： 设备：磨抛机、深反应离子刻蚀、激光打孔、磁控溅射 贴膜打磨刻蚀 绝缘层 处理 溅镀贴装切割钻孔 TSV互连的3D芯片堆叠关键技术 (1)通孔的形成； (2)绝缘层、阻挡层和种子层的淀积； (3)铜的填充(电镀)、去除和再分布引线(RDL)电镀； (4)晶圆减薄； (5)晶圆芯片对准、键合与切片。 采用磁控溅射 TSV的研究动态 TSV参数参数值 最小TSV直径1m 最小TSV间距2 m TSV深宽比20 焊凸间距25 m 芯片间距 5 m（微凸点180） 15 m （无铅铜焊柱260） 芯片厚度 15-60 m TSV的研究动态 铜通孔中, TiN粘附/阻挡层和铜种子层都通过溅射来沉 积。然而,要实现高深宽比(AR 41)的台阶覆盖,传 统的PVD直流磁控技术效果并不令人满意。基于离子化 金属等离子体( IMP)的PVD 技术可实现侧壁和通孔底部 铜种子层的均匀沉积。由于沉积原子的方向性以及从通 孔底部到侧壁溅射材料过程中离子轰击的使用, IMP提 供更好的台阶覆盖性和阻挡层/种子层均匀性。由于电 镀成本大大低于PVD /CVD,通孔填充一般采用电镀铜的 方法实现。 - 3D封装与硅通孔( TSV)工艺技术 2008年至今国际上也只有东芝、Oki-新兴公司,STMicro- electronics、Aptina这些半导体巨头在手机CIS芯片晶圆级 封装中使用最新的TSV技术，并相继研发实现了量产.文中 研究了基于TSV技术的CIS产品晶圆级封装工艺流程,这一 工艺流程经过了批量生产的考验.重点研究了在背面打孔溅 镀铝层后,光刻、镀覆Zn/Ni层、刻蚀铝、去胶、镀覆Au金 属层的顺序问题。 -基于TSV技术的CIS芯片晶圆级封装工艺研究 中国大陆半导体封装测试产业 前十大厂商 排名厂商主要封装方式 1Motorola天津半导体有限公司QFP、CGP、BGA、SSOP、FLIP CHIP 2北京三菱四通微电子公司 3南通富士通微电子有限公司DIP、SIP、SOP、QFP、SSOP、TQFP、MCM 4江苏长电科技 TO-XX、SOT./SOD、DIP 、SOP、PLCC/DQF、IP、 HSOP、SDIP、HSIP、SSOP、FSIP、FDIP 5赛意法微电子有限公司DIP、SOP、BGA 6上海松下半导体有限公司 SOP008、SOP016、018、028、SDIP028、042； LQFP048、NFS-52、QFP084、TQFP100、TO-220E 7东芝半导体（无锡）有限公司SDIP24、54、64、56、QFP48 8甘肃永红器材 SOP、SSOP、QFP、TSOP、SSOP DIP、HDIP、 SDIP、HSOP、LQFP 9上海阿法泰克电子有限公司DIP、SOIC、MSO、TSO、PLCC、TO、SOT 10无锡华润微电子封装总厂 SD2P、SDIP、SKDIP、SIP、ZIP、FSIP、FDIP、QFP 、SOP、PLCC AMAT endura 5500 12寸的Endura Brief Description Wafer Size : 200mm Vintage : 2000 Load Lock : Narrow Body and Tilt Out Robots (standard, HP, HP+, VHP, etc) Varian 3290 STQ Sputtering System Quantum Sources DC Biasable SST Heaters Digital Eurotherm Heater Controllers Recipe Controlled Heaters RF Etch Station with Heat Low Voltage Ignitor Vips Option with V250 Turbo Pump Load Lock Turbo Option with V70 Turbo Pump ECS Control System 17 Inch Touchscreen Monitor Ferro-Fluidic Coaxial Feedthru 12KW Gen II Power Supplies (Switchable to 3 or 6KW) CTi On-Board Cryo Pump with Compressor Optional CTi Water Pump ( Available upon request ) denton vacuum discovery 635/785 denton vacuum Phoenix AJA公司 ATC-B-3400-H Unaxis公司 LLS EVO Unaxis Cluster Line200 TSV1200-S型磁控溅射镀膜机 磁控溅射PVD镀膜， 氮化钛（TiN）、氮碳 化钛（TiCN）、氮化 锆（ZrN）、氮化铬（ CrN）、氮化铝钛（ TiAIN）、碳化钛（ TiC）等 MSP-3200 型全自动磁控溅射 镀膜设备 本设备可在硅片、陶瓷 、玻璃、石英、-族 化合物、金属等材料表