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1、半导体后封装工艺及设备第1页，本讲稿共23页Company LogoICPackage（IC的封装形式）QFNQuad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装四方无引脚扁平封装 SOICSmall Outline IC 小外形小外形IC封装封装 TSSOPThin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装薄小外形封装 QFPQuad Flat Package 四方引脚扁平式封装四方引脚扁平式封装 BGABall Grid Array Package 球栅阵列式封装球栅阵列式封装 CSPChip Scale Package 芯片尺寸级封装芯片尺
2、寸级封装 第2页，本讲稿共23页传统半导体封装的工艺流程第3页，本讲稿共23页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）第4页，本讲稿共23页晶圆级芯片封装WLCSP（Wafer Level Chip Scale Packaging）第5页，本讲稿共23页圆片级圆片级CSP产品的封装工艺流程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
3、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、筛选划片激光打标第6页，本讲稿共23页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第7页，本讲稿共23页TSV互连
4、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。采用磁控溅射第8页，本讲稿共23页TSV的研究动态TSV参数参数参数值参数值最小TSV直径1m最小TSV间距2 mTSV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 mTSV的研究动态第9页，本讲稿共23页铜通孔中,TiNTiN粘附粘附/阻挡层和铜种子层都通过溅射来沉积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
5、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封装与硅通孔封装与硅通孔(TSV)工艺技术工艺技术第10页，本讲稿共23页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
6、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。-基于基于TSV技术的技术的CIS芯片晶圆级封装工艺研究芯片晶圆级封装工艺研究第11页，本讲稿共23页中国大陆半导体封装测试产业中国大陆半导体封装测试产业前十大厂商前十大厂商排名排名厂商厂商主要封装方式主要封装方式1Motorola天津半导体有限公司QFP、CGP、BGA、SSOP、FLIPCHIP2北京三菱四通微电子公司3南通富士通微电子有限公司南通富士通微电子有限公司DIP、SIP、SOP、QFP、SSOP、TQF
7、P、MCM4江苏长电科技TO-XX、SOT./SOD、DIP、SOP、PLCC/DQF、IP、HSOP、SDIP、HSIP、SSOP、FSIP、FDIP5赛意法微电子有限公司DIP、SOP、BGA6上海松下半导体有限公司SOP008、SOP016、018、028、SDIP028、042；LQFP048、NFS-52、QFP084、TQFP100、TO-220E7东芝半导体（无锡）有限公司SDIP24、54、64、56、QFP488甘肃永红器材SOP、SSOP、QFP、TSOP、SSOPDIP、HDIP、SDIP、HSOP、LQFP9上海阿法泰克电子有限公司DIP、SOIC、MSO、TSO、PL
8、CC、TO、SOT10无锡华润微电子封装总厂SD2P、SDIP、SKDIP、SIP、ZIP、FSIP、FDIP、QFP、SOP、PLCC第12页，本讲稿共23页 AMAT endura 550012寸的EnduraBrief DescriptionWaferSize:200mmVintage:2000LoadLock:NarrowBodyandTiltOutRobots(standard,HP,HP+,VHP,etc)第13页，本讲稿共23页Varian 3290 STQ Sputtering SystemQuantum Sources DC Biasable SST Heaters Digi
9、tal 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
10、3 or 6KW)CTi On-Board Cryo Pump with Compressor Optional CTi Water Pump(Available upon request)第14页，本讲稿共23页denton vacuum discovery 635/785第15页，本讲稿共23页denton vacuum Phoenix 第16页，本讲稿共23页AJA公司 ATC-B-3400-H第17页，本讲稿共23页Unaxis公司 LLS EVO第18页，本讲稿共23页Unaxis Cluster Line200第19页，本讲稿共23页TSV1200-S型磁控溅射镀膜机型磁控溅射镀膜
11、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）等第20页，本讲稿共23页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、金属等材料表面镀制各种金属、非金属、化合物薄膜材料。如Al、Au、Pt、Cr、Ti、Ni、Cu、NiCr、TiW、W、SiO、AlO、TaN、ITO、AZO等，沉积的薄膜具有良好的均匀性、附着力，设备具有溅射速率快、基片升温低、加热稳定等特点。第21页，本讲稿共23页 ENDURA腔体构成第22页，本讲稿共23页 ENDURA传输过程第23页，本讲稿共23页