半导体后封装工艺及设备

（IC的封装形式）•QFN—QuadFlatNo-leadPackage四方无引脚扁平封装•SOIC—SmallOutlineIC小外形IC封装•TSSOP—ThinSmallShrinkOutlinePackage薄小外形封装•QFP—QuadFlatPackage四方引脚扁平式封装•BGA—BallGridArrayPackage球栅阵列式封装•CSP—ChipScalePackage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（FlipChip）☆系统封装(SiP)☆硅穿孔（Through-Silicon-Via）☆射频模组（RFModule）☆Bumping技术的印刷（Printing）和电镀（Plating）晶圆级芯片封装WLCSP（WaferLevelChipScalePackaging）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-SiliconVia）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1m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(AR4∶1)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、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DIP、SIP、SOP、QFP、SSOP、TQFP、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、PLCC、TO、SOT10无锡华润微电子封装总厂SD2P、SDIP、SKDIP、SIP、ZIP、FSIP、FDIP、QFP、SOP、PLCCAMATendura550012寸的EnduraBriefDescriptionWaferSize:200mmVintage:2000LoadLock:NarrowBodyandTiltOutRobots(standard,HP,HP+,VHP,etc)Varian3290STQSputteringSystemQuantumSourcesDCBiasableSSTHeatersDigitalEurothermHeaterControllersRecipeControlledHeatersRFEtchStationwithHeatLowVoltageIgnitorVipsOptionwithV250TurboPumpLoadLockTurboOptionwithV70TurboPumpECSControlSystem17InchTouchscreenMonitorFerro-FluidicCoaxialFeedthru12KWGenIIPowerSupplies(Switchableto3or6KW)CTiOn-BoardCryoPumpwithCompressorOptionalCTiWaterPump(Availableuponrequest)dentonvacuumdiscovery635/785dentonvacuumPhoenixAJA公司ATC-B-3400-HUnaxis公司LLSEVOⅡUnaxisClusterLine200TSV1200-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、Ⅲ-Ⅴ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。ENDURA腔体构成ENDURA传输过程