GPP_制程简介

GPP制程简介WhatisGPPGPP(GlassPassivationPellet)？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GPPWhyGPPGPPOJ设备投资高低制程差异较复杂较简单封裝之比较较简单较复杂晶片製作成本较高较低电性比较IR较低IR较高信赖性比较较好尤其是高温特性较差未来产品扩充性较高较低GPP结构介绍GPP之结构一般可分为两种：1.)单沟(SM,SingleMoat)2.)双沟(DM,DoubleMoat)SMP+NN+GlassDMP+NN+GlassGPPProcessFlowWaferCleanOxidation1stPhotoBOEEtchGridEtchPRStripOxideEtchSIPOSDep.2ndPhoto1stNiPlatingNiSintering2ndNiPlatingAuPlatingPGBurnoffGlassFiringLTO3rdPhotoPGCoatingRCAClean进黄光室PRStripContactEtchNonSIPOSWaferClean(晶片清洗)检查HF浸泡HF浸泡纯水QDR冲洗RCA清洗纯水QDR冲洗甩干机甩干纯水QDR冲洗检查生产流程卡确认料、量、卡是否一致利用HF蚀刻晶片表面氧化层利用高纯水(12MΩ)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用高纯水(12MΩ)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用RCA清洗方法将晶片表面之杂物去除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(12MΩ)快速沖洗晶片表面前站之残余物扩散后晶片晶片清洗NN+P+磷硼检查生产流程卡确认是否料、量、卡是否一致Oxidation(热氧化)排晶片进热氧化炉热氧化出热氧化炉收料将晶片一片一片排入石英舟之沟槽内，并规定好方向将排好之热氧化石英舟送入热氧化炉利用高温将SiO2形成至晶片表面将热氧化完成之晶片拉出热氧化炉将材料收起来并准备进黄光室排晶片热氧化完成后出炉状况灰色表示晶片白色表示石英舟热氧化生成之方法与其特性比较通入气体硅晶片是否参与反应成长速率氧化层结构干氧O2是慢密实湿氧H2+O2是H2O是APCVDSiH4+O2否LPCVDSiH4+O2/TEOS否PECVDSiH4+N2O否快松散热氧化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NN+P+氧化层1stPhoto(一次黄光)HMDS烤箱烘烤光阻涂布软烤对位曝光显影硬烤将做完热氧化之晶片送直HMDS烤箱烘烤，确保无水分残留，并于晶片表面覆盖一层促直接著剂将光阻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WhatisPR(光阻)光阻本身主要成份为：1.)树脂2.)感光剂3.)有机溶剂光阻可分为：1.)正光阻照射到紫外光後会产生解离现象，接著使用显影液去除2.)负光阻照射到紫外光後会产生聚合现象，无法使用显影液去除一次黄光晶片NN+P+氧化層光阻BOEEtch(BOE蚀刻)将晶片送至化学蚀刻站，并以BOE将裸露出来之氧化层去除BOE(BufferOxideEtchant)：是一种含有HF/NH4F/H2O之溶液优点：1.)HF可蚀刻氧化层，而NH4F可补充HF蚀刻氧化层所消耗掉之F-，故可使蚀刻速率较为稳定缺点：1.)若NH4F所占之比例过高时，再低温下(約小於15℃)反而容易形成结晶，进而造成蚀刻速率不稳定解决方法：1.)再不影响蚀刻速率下，适度的降低NH4F含量BOE蚀刻晶片NN+P+氧化層光阻GridEtch(格子蚀刻)将BOE蚀刻完成之晶片送至格子蚀刻站，准备进行格子蚀刻利用HF/HNO3/CH3COOH之混合酸将裸露出来之矽进行蚀刻HF：蚀刻SiO2HNO3：将硅氧化成SiO2CH3COOH：缓冲剂，使蚀刻过程不要太剧烈控制蚀刻液之温度及稳定度可提升蚀刻之均匀性格子蚀刻晶片NN+P+氧化層光阻PRStrip(光阻去除)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利用硫酸将光阻剂去除干净光阻去除晶片NN+P+氧化層SiO2Etch(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(12MΩ)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用高纯水(12MΩ)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(12MΩ)快速冲洗晶片表面前站之残余物氧化层蚀刻晶片NN+P+RCAClean(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(12MΩ)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用高纯水(12MΩ)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(12MΩ)快速沖洗晶片表面前站之残余物RCA清洗名称使用之化学品配比使用温度作用SC1NH4OH+H2O2+H2O1：1：665~85℃去除微粒及有机物SC2HCL+H2O2+H2O1：1：665~85℃去除金属离子SIPOSDep.(SIPOS沉积)SIPOS(SemiInsolatedPolycrystallineOfSilicon)——半绝缘多晶硅利用LPCVD通入SiH4/N2O在适当的温度时间与气体流量下，於晶片表面形成一层薄膜目的：1.)可适度的提升击穿电压(VB)缺点：1.)反向漏电流较高SIPOS沉积晶片NN+P+SIPOSSIPOS进黄光室将SIPOS沉积完成之晶片送至黄光室，准备进行光阻玻璃涂布2ndPhoto(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PGCoating(光阻玻璃涂布)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目DBPGEPDoctorBladePhotoGlassElectronicPlating----光阻玻璃电泳法设备投资较低较高高黄光制程不需需要不需晶片制程较简单较麻烦最麻烦晶片产量高低最低后段切割不易简单简单光阻玻璃涂布NN+P+SIPOSSIPOSPG二次黄光完成NN+P+SIPOSSIPOSPGPGBurnOff(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晶片一片一片排入石英舟之构槽內，并规定好方向将排好之石英舟送入光阻烧除炉利用高温将光阻烧除，以减少后续玻璃烧结炉泡残留将光阻烧除完成之晶片拉出光阻烧除炉将材料收起来并准备进行玻璃烧结排晶片光阻烧除完成后出炉状况灰色表示晶片白色表示石英舟GlassFiring(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光阻烧除完成之晶片排入石英舟之沟槽内，并规定好方向将排好之石英舟送入光阻烧除炉利用温度将玻璃进行融溶固化，以形成良好之绝缘层将玻璃烧结完成之晶片拉出玻璃烧结炉将材料收起来并准备进黄光室灰色表示晶片白色表示石英舟玻璃烧结NN+P+SIPOSSIPOSGlassLTO(低温氧化层沉积)LTO(LowTemperatureOxidation)利用LPCVD於低温下在晶片表面沉积一层氧化层WhyLTO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450~600℃)低温氧化层沉积NN+P+SIPOSSIPOSGlassSiO23rdPhoto(三次黄光)HMDS烤箱烘烤光阻涂布软烤对位曝光显影硬烤将做完热氧化之晶片送进HMDS烤箱烘烤，确保无水分残留，并于晶片表面覆盖一层促进接著剂将光阻以旋转涂布机均匀地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來将显影完成之晶片送进130℃之烤箱烘烤，使光阻固化三次黄光NN+P+SIPOSSIPOSGlassSiO2PRContactEtch(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BOE蚀刻晶片表面氧化层利用高纯水(12MΩ)快速冲洗晶片表面前站之残余物利用高纯水(12MΩ)快速沖洗晶片表面前站之残余物利用混合酸去除SIPOS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(12MΩ)快速沖洗晶片表面前站之残余物接触面蚀刻NN+P+SIPOSGlassSiO2PRPRStrip(光阻去除)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利用硫酸将光阻剂去除干净光阻去除NN+P+SIPOSGlassSiO21stNiPlating(一次镀镍)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NN+P+SIPOSGlassSiO2NiNiSintering(镍烧结)於一次镀镍完后会安排晶片进炉做烧结之动作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NN+P+SIPOSGlassSiO2Ni2ndNiPlating(二次镀镍)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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NN+P+SIPOSGlassSiO2Ni二次镀镍完成后NN+P+SIPOSGlassSiO2NiAuPlating(镀金)由于镍置于室温中容易氧化，故会在其晶片外表再镀上一层金，以避免氧化现象发生另外金还有一个优点于焊接时可让焊锡之流动状况较好镀金NN+P+SIPOSGlassSiO2NiAu