倒装芯片(Flip Chip)的工艺流程

时间:2024-10-13 19:37:50
  • 晶圆准备与清洗(Wafer Incoming and Clean):在开始工艺之前,需要对晶圆表面进行清洗,去除有机物、颗粒、氧化层等污染物,通常采用湿法或干法清洗的方式。

  • 光刻胶涂层(PI-1 Litho):在晶圆表面涂覆聚酰亚胺(PI)作为绝缘材料,然后进行曝光、显影,制作出凸点的开口位置。

  • 底部金属层沉积(UBM):在晶圆上沉积底部金属层(UBM),通常是通过磁控溅射的方法制作,以Ti/Cu的种子层最为常见。

  • 第二次光刻(PR-1 Litho):对光刻胶进行光刻,以决定凸点的形状和尺寸,这一步是打开待电镀的区域。

  • 电镀(Sn-Ag Plating):使用电镀工艺在开口位置沉积锡银合金(Sn-Ag),形成凸点。此时的凸点未经回流并不是球形的。

  • 去除光刻胶(PR Strip):完成电镀后,去除剩余的光刻胶(PR),露出之前覆盖的金属种子层。

  • UBM蚀刻(UBM Etching):去除除凸点区域以外的UBM金属层(Ti/Cu),只保留在凸点下方的金属。

  • 回流焊(Reflow):通过回流焊使锡银合金层熔化并重新流动,形成光滑的焊球形状。

  • 芯片安放(芯片倒装与焊接):回流焊完成后,将带有凸点的芯片对齐贴装在底部芯片或基板上。然后通过回流焊或热压键合工艺进行键合。

  • 底部填充(Underfilling):在芯片周围滴涂底填料,底填料会通过毛细作用填满芯片与基板之间的间隙,增强芯片与基板的连接强度。

  • 固化(Curing):将组装件放在固化炉中进行底填料的固化,完成整个倒装芯片的封装过程。

  • 检查:最后进行封装后的检查,确保封装质量。