晶圓(Wafer)清洗分為濕法清洗和干法清洗,等離子清洗屬于后者,處理時(shí)主要是去除晶圓表面肉眼看不到的表面污染物。在清洗過程中會先將晶圓放入等離子清洗機(jī)的真空反應(yīng)腔體內(nèi),然后抽取真空,達(dá)到一定真空度后通入反應(yīng)氣體,這些反應(yīng)氣體被電離形成等離子體與晶圓表面發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng),生成可揮發(fā)性物質(zhì)被抽走,使得晶圓表面變得清潔并具親水性。那么,這種方式處理的晶圓封裝等離子清洗機(jī)又有哪些特點(diǎn)呢?

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等離子清洗晶圓是在千級以上的無塵室中進(jìn)行的,對particle的要求極高,任何超標(biāo)的particle存在,都會造成晶圓不可挽回的缺陷。所以設(shè)計(jì)等離子清洗機(jī)的腔體設(shè)計(jì)我們會選擇鋁質(zhì),而不是不銹鋼材質(zhì)。擺放晶圓的托架滑動(dòng)部分,要盡量采用不容易產(chǎn)生粉塵和被等離子腐蝕的材料,電極和托架也要方便拆卸,便于日常維護(hù)。

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而晶圓級封裝(WLP,Wafer Level Package)是先進(jìn)的芯片封裝方式之一,即整片晶圓生產(chǎn)完成后,直接在晶圓上面進(jìn)行封裝和測試,然后把整個(gè)晶圓切割開來分成單顆晶粒;電氣連接部分采用用銅凸塊(Copper Bump)取代打線(Wire Bond)的方法,所以沒有打線或填膠工藝。

在晶圓級封裝時(shí),我們需要的處理目的是去除表面的無機(jī)物,還原氧化層,增加銅表面的粗糙度,以提高產(chǎn)品的可靠性。而在芯片制作完成后殘余,的光刻膠無法用濕式法清洗,只能通過等離子的方式進(jìn)行去除,然而光刻膠較厚無法確定,所以還需要去調(diào)整相應(yīng)的工藝參數(shù)。

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包括等離子清洗機(jī)反應(yīng)腔體內(nèi)的電極間距和層數(shù),以及氣路分布,對于晶圓處理的均勻性都重大的影響等等,這些指標(biāo)都需要不斷試驗(yàn)來優(yōu)化。

最后我們?nèi)羰窍胍^察處理之后的晶圓產(chǎn)品效果是達(dá)標(biāo),可以簡單通過觀察水滴角的方式來判斷。