GPP-制程简介.pptx

GPP 制程简介What is GPPn nGPP(Glass Passivation Pellet)？为使用玻璃作为钝化保护层之小颗粒引申为使用玻璃作为钝化保护层之元件GPPWhy GPPGPPGPPOJOJ设备设备投投资资高高低低制制程差程差异异较复杂较复杂较简单较简单封封裝裝之比之比较较较简单较简单较复杂较复杂晶片晶片製製作成本作成本较较高高较较低低电电性比性比较较IRIR较较低低IRIR较较高高信信赖赖性比性比较较较较好尤其是高好尤其是高温温特性特性较较差差未未来产来产品品扩扩充性充性较较高高较较低低GPP 结构介绍n nGPP之结构一般可分为两种：1.)单沟(SM,Single Moat)2.)双沟(DM,Double Moat)SMP+NN+GlassDMP+NN+GlassGPP Process FlowWafer CleanOxidation1st PhotoBOE EtchGrid EtchPR StripOxide EtchSIPOS Dep.2nd Photo1st Ni PlatingNi Sintering2nd Ni PlatingAu PlatingPG Burn offGlass FiringLTO3rd PhotoPG CoatingRCA Clean进黄进黄光室光室PR StripContact EtchNon SIPOSWafer Clean(晶片清洗)检检查查HFHF浸泡浸泡HFHF浸泡浸泡纯纯水水QDRQDR冲洗冲洗RCA RCA 清洗清洗纯纯水水QDRQDR冲冲洗洗甩干机甩干甩干机甩干纯纯水水QDRQDR冲冲洗洗检检查生查生产产流程卡流程卡确认确认料、量、卡是否一致料、量、卡是否一致利用利用 HFHF 蚀蚀刻晶片表面氧化刻晶片表面氧化层层利用高利用高纯纯水水(12M(12M)快速快速冲冲洗晶片表面前站之洗晶片表面前站之残余残余物物利用高利用高纯纯水水(12M(12M)快速快速冲冲洗晶片表面前站之洗晶片表面前站之残余残余物物利用利用 RCA RCA 清洗方法清洗方法将将晶片表面之晶片表面之杂杂物去除物去除利用利用甩干机将甩干机将晶片表面之水分晶片表面之水分带离带离利用利用 HF HF 蚀蚀刻晶片表面氧化刻晶片表面氧化层层利用高利用高纯纯水水(12M(12M)快速快速沖沖洗晶片表面前站之洗晶片表面前站之残余残余物物扩扩扩扩散散散散后后后后晶片晶片晶片晶片晶片清洗NN+P+磷磷磷磷硼硼硼硼n n检查生产流程卡确认是否料、量、卡是否一致岑祥科技内训教材岑祥科技内训教材Oxidation(热氧化)排晶片进热氧化炉热氧化出热氧化炉收料将将晶片一片一片排入石英舟之晶片一片一片排入石英舟之沟沟槽槽内内，并规定并规定好方向好方向将将排好之排好之热热氧化石英舟送入氧化石英舟送入热热氧化氧化炉炉利用高利用高温将温将 SiOSiO2 2 形成至晶片表面形成至晶片表面将热将热氧化完成之晶片拉出氧化完成之晶片拉出热热氧化氧化炉炉将将材料收起材料收起来并准备进黄来并准备进黄光室光室排晶片排晶片排晶片排晶片热热热热氧化完成氧化完成氧化完成氧化完成后后后后出出出出炉状况炉状况炉状况炉状况灰色表示晶片灰色表示晶片灰色表示晶片灰色表示晶片白白白白色表示石英舟色表示石英舟色表示石英舟色表示石英舟热氧化生成之方法与其特性比较通入通入气体气体硅硅晶片是否晶片是否参与反应参与反应成成长长速率速率氧化氧化层结构层结构干干氧氧OO2 2是是慢慢密密实实湿湿氧氧HH2 2+O+O2 2是是HH2 2OO是是APCVDAPCVDSiHSiH4 4+O+O2 2否否LPCVDLPCVDSiHSiH4 4+O+O2 2/TEOSTEOS否否PECVDPECVDSiHSiH4 4+N+N2 2OO否否快快松松散散热氧化n n于晶片表面形成一层 SiO2，以利于后续黄光作业之光阻涂布晶片晶片晶片晶片N NN+N+P+P+氧化氧化氧化氧化层层层层1st Photo(一次黄光)HMDS烤箱烘烤光阻涂布软烤对位曝光显影硬烤将将将将做完做完做完做完热热热热氧化之晶片送氧化之晶片送氧化之晶片送氧化之晶片送直直直直 HMDS HMDS HMDS HMDS 烤箱烘烤，烤箱烘烤，烤箱烘烤，烤箱烘烤，确确确确保保保保无无无无水分水分水分水分残残残残留，留，留，留，并于并于并于并于晶片表面覆晶片表面覆晶片表面覆晶片表面覆盖盖盖盖一一一一层层层层促促促促直直直直接著接著接著接著剂剂剂剂将将将将光阻以旋光阻以旋光阻以旋光阻以旋转涂布机转涂布机转涂布机转涂布机均均均均匀匀匀匀的的的的涂布涂布涂布涂布在晶片表面在晶片表面在晶片表面在晶片表面将将将将光阻光阻光阻光阻内内内内之有之有之有之有机机机机溶液以溶液以溶液以溶液以约约约约90909090烘烤，以增加烘烤，以增加烘烤，以增加烘烤，以增加后续对后续对后续对后续对位曝光之解析度位曝光之解析度位曝光之解析度位曝光之解析度将将将将软软软软烤烤烤烤完成之晶片以完成之晶片以完成之晶片以完成之晶片以对对对对位曝光位曝光位曝光位曝光机进机进机进机进行行行行图图图图形形形形转转转转移移移移将将将将曝光完成之晶片以曝光完成之晶片以曝光完成之晶片以曝光完成之晶片以显显显显影液影液影液影液将将将将所所所所需需需需之之之之图图图图形形形形显现显现显现显现出出出出来来来来将显将显将显将显影完成之晶片送影完成之晶片送影完成之晶片送影完成之晶片送进进进进130 130 130 130 之烤箱烘烤，使光阻固之烤箱烘烤，使光阻固之烤箱烘烤，使光阻固之烤箱烘烤，使光阻固化化化化What is PR(光阻)n n光阻本身主要成份光阻本身主要成份为为：1.)1.)树树脂脂 2.)2.)感光感光剂剂 3.)3.)有有机机溶溶剂剂n n光阻可分光阻可分为为：1.)1.)正光阻正光阻 照射到紫外光後照射到紫外光後会产会产生解生解离现离现象，接象，接著使用著使用显显影液去除影液去除 2.)2.)负负光阻光阻 照射到紫外光後照射到紫外光後会产会产生聚合生聚合现现象，象，无无法使用法使用显显影液去除影液去除一次黄光晶片晶片晶片晶片N NN+N+P+P+氧化層氧化層氧化層氧化層光阻光阻光阻光阻BOE Etch(BOE 蚀刻)n n将将晶片送至化晶片送至化学蚀学蚀刻站，刻站，并并以以BOEBOE将将裸露出裸露出来来之氧化之氧化层层去除去除n nBOE(Buffer Oxide Etchant)BOE(Buffer Oxide Etchant)：是一是一种种含有含有HF/NHHF/NH4 4F/HF/H2 2O O 之溶液之溶液 优点优点：1.)HF 1.)HF 可可蚀蚀刻氧化刻氧化层层，而，而 NHNH4 4F F 可可补补充充HFHF蚀蚀刻氧化刻氧化层层所消耗掉之所消耗掉之 F F-，故可使，故可使蚀蚀刻速率刻速率较为稳较为稳定定 缺缺点点：1.)1.)若若 NHNH4 4F F 所所占占之比例之比例过过高高时时，再低，再低温温下下 (約約小於小於15)15)反而容易形成反而容易形成结结晶，晶，进进而造成而造成蚀蚀刻速率刻速率不稳定不稳定 解解决决方法：方法：1.)1.)再不影再不影响蚀响蚀刻速率下，刻速率下，适适度的降低度的降低 NHNH4 4F F 含量含量BOE 蚀刻晶片晶片晶片晶片N NN+N+P+P+氧化層氧化層氧化層氧化層光阻光阻光阻光阻Grid Etch(格子蚀刻)n n将将 BOE BOE 蚀蚀刻完成之晶片送至格子刻完成之晶片送至格子蚀蚀刻站，刻站，准备进准备进行格子行格子蚀蚀刻刻n n利用利用 HF/HNOHF/HNO3 3/CH/CH3 3COOH COOH 之混合酸之混合酸将将裸露出裸露出来来之矽之矽进进行行蚀蚀刻刻 HFHF：蚀蚀刻刻 SiOSiO2 2 HNOHNO3 3：将硅将硅氧化成氧化成SiOSiO2 2 CHCH3 3COOH COOH：缓冲剂缓冲剂 ，使使蚀蚀刻刻过过程不要太程不要太剧剧烈烈n n控制控制蚀蚀刻液之刻液之温温度及度及稳稳定度可提升定度可提升蚀蚀刻之均刻之均匀匀性性 格子蚀刻晶片晶片晶片晶片N NN+N+P+P+氧化層氧化層氧化層氧化層光阻光阻光阻光阻PR Strip(光阻去除)n n将格子蚀刻完成之晶片送至光阻去除站，并准备进行光阻去除n n利用硫酸将光阻剂去除干净光阻去除晶片晶片晶片晶片N NN+N+P+P+氧化層氧化層氧化層氧化層SiO2 Etch(氧化层蚀刻)BOE浸泡HF浸泡纯水QDR冲洗混合酸浸泡纯水QDR冲洗甩干机甩干纯水QDR冲洗利用 BOE 蚀刻晶片表面氧化层利用高纯水(12M)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用高纯水(12M)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用混合酸去除晶片表面之杂物利用甩干机将晶片表面之水分带离利用 HF 蚀刻晶片表面氧化层利用高纯水(12M)快速冲洗晶片表面前站之残余物氧化层蚀刻晶片晶片晶片晶片N NN+N+P+P+RCA Clean(RCA 清洗)SC1清洗HF浸泡纯水QDR冲洗SC2清洗纯水QDR冲洗甩干机甩干纯水QDR冲洗利用 SC1 去除晶片表面之微粒及有机物利用高纯水(12M)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用高纯水(12M)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用SC2 去除可能残留於晶片表面之金属离子利用甩干机将晶片表面之水分带离利用 HF 蚀刻晶片表面氧化层利用高纯水(12M)快速沖洗晶片表面前站之残余物RCA 清洗名名称称使用之化使用之化学学品品配比配比使用使用温温度度作用作用SC1SC1NHNH4 4OH+HOH+H2 2OO2 2+H+H2 2OO1 1：1 1：6 665856585去除微粒及有去除微粒及有机机物物SC2SC2HCL+HHCL+H2 2OO2 2+H+H2 2OO1 1：1 1：6 665856585去除金去除金属离属离子子SIPOS Dep.(SIPOS 沉积)n nSIPOS(Semi Insolated Polycrystalline Of Silicon)SIPOS(Semi Insolated Polycrystalline Of Silicon)半半绝缘绝缘多晶多晶硅硅n n利用利用 LPCVD LPCVD 通入通入 SiHSiH4 4/N/N2 2O O 在在适当的温适当的温度度时间与气时间与气体体流量下，於晶片表面形成一流量下，於晶片表面形成一层层薄膜薄膜n n目的：目的：1.)1.)可可适适度的提升度的提升击穿电压击穿电压 (V(VB B)n n缺缺点点：1.)1.)反反向漏向漏电电流流较较高高SIPOS 沉积晶片晶片晶片晶片N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSSIPOSSIPOS进黄光室n n将SIPOS 沉积完成之晶片送至黄光室，准备进行光阻玻璃涂布2nd Photo(二次黄光)光阻玻璃涂布软烤对位曝光显影硬烤将光阻玻璃以旋转涂布机均匀的涂布在晶片表面将光阻内之有机溶液以约90烘烤，以增加后续对位曝光之解析度将软烤完成之晶片以对位曝光机进行图形转移将曝光完成之晶片以显影液将所需之图形显现出来将显影完成之晶片送进130 之烤箱烘烤，使光阻固化PG Coating(光阻玻璃涂布)n n光阻玻璃(PG)：为光阻与玻璃粉以一定之比例调配而成之胶状溶液玻璃涂布之方法与差异项项目目DBDBPGPGEPEPDoctor BladeDoctor BladePhoto GlassPhoto GlassElectronic PlatingElectronic Plating-光阻玻璃光阻玻璃电电泳法泳法设备设备投投资资较较低低较较高高高高黄黄光光制制程程不需不需需要需要不需不需晶片晶片制制程程较简单较简单较较麻麻烦烦最麻最麻烦烦晶片晶片产产量量高高低低最低最低后后段切割段切割不易不易简单简单简单简单光阻玻璃涂布N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSSIPOSSIPOSPGPG二次黄光完成N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSSIPOSSIPOSPGPGPG Burn Off(光阻烧除)排晶片光阻烧除炉光阻烧除出光阻烧除炉收料将将晶片一片一片排入石英舟之晶片一片一片排入石英舟之构构槽槽內內，并规并规定好方向定好方向将将排好之排好之石英舟送入石英舟送入光阻光阻烧烧除除炉炉利用高利用高温将温将光阻光阻烧烧除除，以，以减少后续减少后续玻璃玻璃烧结炉烧结炉泡泡残残留留将将光阻光阻烧烧除除完成之晶片拉出完成之晶片拉出光阻光阻烧除炉烧除炉将将材料收起材料收起来并准备进来并准备进行行玻璃玻璃烧结烧结排晶片排晶片排晶片排晶片光阻光阻光阻光阻烧烧烧烧除除除除完成完成完成完成后后后后出出出出炉状况炉状况炉状况炉状况灰色表示晶片灰色表示晶片灰色表示晶片灰色表示晶片白白白白色表示石英舟色表示石英舟色表示石英舟色表示石英舟Glass Firing(玻璃燒結)排晶片玻璃烧结炉玻璃烧结出玻璃烧结炉收料将将光阻光阻烧烧除完成之晶片排入石英舟之除完成之晶片排入石英舟之沟沟槽槽内内，并规并规定好方向定好方向将将排好之排好之石英舟送入石英舟送入光阻光阻烧烧除除炉炉利用利用温温度度将将玻璃玻璃进进行融溶固化行融溶固化，以形成良好之，以形成良好之绝缘层绝缘层将将玻璃玻璃烧结烧结完成之晶片拉出完成之晶片拉出玻璃玻璃烧结炉烧结炉将将材料收起材料收起来并准备进来并准备进黄黄光室光室灰色表示晶片灰色表示晶片灰色表示晶片灰色表示晶片白白白白色表示石英舟色表示石英舟色表示石英舟色表示石英舟玻璃烧结N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSSIPOSSIPOSGlassGlass岑祥科技内训教材岑祥科技内训教材LTO(低温氧化层沉积)n nLTO(Low Temperature Oxidation)利用LPCVD於低温下在晶片表面沉积一层氧化层n nWhy LTO 因为玻璃粉之温度转换点特性之故(依照不同之玻璃粉有不同之温度转换点，大约于 450600)低温氧化层沉积N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSSIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 23rd Photo(三次黄光)HMDS烤箱烘烤光阻涂布软烤对位曝光显影硬烤将将做完做完热热氧化之晶片送氧化之晶片送进进 HMDS HMDS 烤箱烘烤，烤箱烘烤，确确保保无无水水分分残残留，留，并于并于晶片表面覆晶片表面覆盖盖一一层层促促进进接著接著剂剂将将光阻以旋光阻以旋转涂布机转涂布机均均匀地涂布匀地涂布在晶片表面在晶片表面将将光阻光阻内内之有之有机机溶液以溶液以约约9090烘烤，以增加烘烤，以增加后续对后续对位曝位曝光之解析度光之解析度将将软软烤烤完成之晶片以完成之晶片以对对位曝光位曝光机进机进行行图图形形转转移移将曝光完成之晶片以显影液将所需之图形显现将曝光完成之晶片以显影液将所需之图形显现出出來來将显将显影完成之晶片送影完成之晶片送进进130 130 之烤箱烘烤，使光阻固化之烤箱烘烤，使光阻固化三次黄光N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSSIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 2PRPRContact Etch(接触面蚀刻)BOE浸泡HF浸泡纯水QDR冲洗混合酸浸泡纯水QDR冲洗甩干机甩干纯水QDR冲洗利用利用 BOE BOE 蚀蚀刻晶片表面氧化刻晶片表面氧化层层利用高利用高纯纯水水(12M(12M)快速快速冲冲洗晶片表面前站之洗晶片表面前站之残余残余物物利用高利用高纯纯水水(12M(12M)快速快速沖沖洗晶片表面前站之洗晶片表面前站之残余残余物物利用混合酸去除利用混合酸去除SIPOSSIPOS利用利用甩干机将甩干机将晶片表面之水分晶片表面之水分带离带离利用利用 HF HF 蚀蚀刻晶片表面氧化刻晶片表面氧化层层利用高利用高纯纯水水(12M(12M)快速快速沖沖洗晶片表面前站之洗晶片表面前站之残余残余物物接触面蚀刻N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 2PRPRPR Strip(光阻去除)n n将接触面蚀刻完成之晶片送至光阻去除站，并准备进行光阻去除n n利用硫酸将光阻剂去除干净光阻去除N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 21st Ni Plating(一次镀镍)n n于晶片表面以无电电镀之方式镀上一层镍，以形成後段封装所需之焊接面一次镀镍N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 2NiNiNi Sintering(镍烧结)n n於一次镀镍完后会安排晶片进炉做烧结之动作n n其主要目的为：1.)让镍与硅形成合金 2.)增加焊接之拉力镍烧结N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 2NiNi2nd Ni Plating(二次镀镍)n n镍烧结完后晶片表面一样会有多余之镍残留，通常都使用硝酸来去除n n处理完之晶片会再镀上一层镍来提供焊接面二次镀镍 泡完硝酸后N NN+P+P+SIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 2NiNi二次镀镍完成后N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 2NiNiAu Plating(Au Plating(镀镀金金 )n n由由于镍于镍置置于于室室温温中容易氧化，故中容易氧化，故会会在其晶在其晶片外表再片外表再镀镀上一上一层层金，以避免氧化金，以避免氧化现象发现象发生生n n另外金另外金还还有一有一个优点个优点 于于焊接焊接时时可可让焊锡让焊锡之流之流动状况较动状况较好好镀镀金金N NN+N+P+P+SIPOSSIPOSGlassGlassSiOSiO2 2NiNiAuAu