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關(guān)于晶圓封裝測(cè)試工序和半導(dǎo)體制造工藝流程

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一、 IC檢測(cè)

1. 缺陷檢查Defect Inspection

2. DR-SEM(Defect Review Scanning Electron Microscopy)

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用來檢測(cè)出晶圓上是否有瑕疵，主要是微塵粒子、刮痕、殘留物等問題。此外，對(duì)已印有電路圖案的圖案晶圓成品而言，則需要進(jìn)行深次微米范圍之瑕疵檢測(cè)。一般來說，圖案晶圓檢測(cè)系統(tǒng)系以白光或雷射光來照射晶圓表面。再由一或多組偵測(cè)器接收自晶圓表面繞射出來的光線，并將該影像交由高功能軟件進(jìn)行底層圖案消除，以辨識(shí)并發(fā)現(xiàn)瑕疵。

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3. CD-SEM(Critical Dimensioin Measurement)

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對(duì)蝕刻后的圖案作精確的尺寸檢測(cè)。

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二、 IC封裝

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1. 構(gòu)裝（Packaging）

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IC構(gòu)裝依使用材料可分為陶瓷（ceramic）及塑膠（plastic）兩種，而目前商業(yè)應(yīng)用上則以塑膠構(gòu)裝為主。以塑膠構(gòu)裝中打線接合為例，其步驟依序?yàn)榫懈睿╠ie saw）、黏晶（die mount / die bond）、焊線（wire bond）、封膠（mold）、剪切/成形（trim / form）、印字（mark）、電鍍（plating）及檢驗(yàn)（inspection）等。

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(1) 晶片切割（die saw）

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晶片切割之目的為將前制程加工完成之晶圓上一顆顆之晶粒（die）切割分離。舉例來說：以0.2微米制程技術(shù)生產(chǎn)，每片八寸晶圓上可制作近六百顆以上的64M微量。

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欲進(jìn)行晶片切割，首先必須進(jìn)行晶圓黏片，而后再送至晶片切割機(jī)上進(jìn)行切割。切割完后之晶粒井然有序排列于膠帶上，而框架的支撐避免了膠帶的皺褶與晶粒之相互碰撞。

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(2) 黏晶（die mount / die bond）

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黏晶之目的乃將一顆顆之晶粒置于導(dǎo)線架上并以銀膠（epoxy）粘著固定。黏晶完成后之導(dǎo)線架則經(jīng)由傳輸設(shè)備送至彈匣（magazine）內(nèi)，以送至下一制程進(jìn)行焊線。

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(3) 焊線（wire bond）

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IC構(gòu)裝制程（Packaging）則是利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以成集成電路（Integrated Circuit；簡(jiǎn)稱IC），此制程的目的是為了制造出所生產(chǎn)的電路的保護(hù)層，避免電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。最后整個(gè)集成電路的周圍會(huì)向外拉出腳架（Pin），稱之為打線，作為與外界電路板連接之用。

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(4) 封膠（mold）

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封膠之主要目的為防止?jié)駳庥赏獠壳秩?、以機(jī)械方式支持導(dǎo)線、內(nèi)部產(chǎn)生熱量之去除及提供能夠手持之形體。其過程為將導(dǎo)線架置于框架上并預(yù)熱，再將框架置于壓模機(jī)上的構(gòu)裝模上，再以樹脂充填并待硬化。

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(5) 剪切/成形（trim / form）

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剪切之目的為將導(dǎo)線架上構(gòu)裝完成之晶粒獨(dú)立分開，并把不需要的連接用材料及部份凸出之樹脂切除（dejunk）。成形之目的則是將外引腳壓成各種預(yù)先設(shè)計(jì)好之形狀 ，以便于裝置于電路板上使用。剪切與成形主要由一部沖壓機(jī)配上多套不同制程之模具，加上進(jìn)料及出料機(jī)構(gòu)所組成。

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(6) 印字（mark）及電鍍（plating）

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印字乃將字體印于構(gòu)裝完的膠體之上，其目的在于注明商品之規(guī)格及制造者等資訊。

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(7) 檢驗(yàn)（inspection）

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晶片切割之目的為將前制程加工完成之晶圓上一顆顆之檢驗(yàn)之目的為確定構(gòu)裝完成之產(chǎn)品是否合與使用。其中項(xiàng)目包括諸如：外引腳之平整性、共面度、腳距、印字是否清晰及膠體是否有損傷等的外觀檢驗(yàn)。

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(8) 封裝

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制程處理的最后一道手續(xù)，通常還包含了打線的過程。以金線連接芯片與導(dǎo)線架的線路，再封裝絕緣的塑料或陶瓷外殼，并測(cè)試集成電路功能是否正常。

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2. 測(cè)試制程（Initial Test and Final Test）

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(1) 芯片測(cè)試（wafer sort）

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(2) 芯片目檢（die visual）

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(3) 芯片粘貼測(cè)試（die attach）

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(4) 壓焊強(qiáng)度測(cè)試（lead bond strength）

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(5) 穩(wěn)定性烘焙（stabilization bake）

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(6) 溫度循環(huán)測(cè)試（temperature cycle）

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(7) 離心測(cè)試（constant acceleration）

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(8) 滲漏測(cè)試（leak test）

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(9) 高低溫電測(cè)試

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(10) 高溫老化（burn-in）

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(11) 老化后測(cè)試（post-burn-in electrical test

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B.半導(dǎo)體制造工藝流程

NPN高頻小功率晶體管制造的工藝流程為：

外延片——編批——清洗——水汽氧化——一次光刻——檢查——清洗——干氧氧化——硼注入——清洗—— UDO淀積——清洗——硼再擴(kuò)散——二次光刻——檢查——單結(jié)測(cè)試——清洗——干氧氧化——磷注入——清洗——鋁下CVD——清洗——發(fā)射區(qū)再擴(kuò)散——三次光刻——檢查——雙結(jié)測(cè)試——清洗——鋁蒸發(fā)——四次光刻——檢查——?dú)錃夂辖稹驕y(cè)試——清洗——鋁上CVD——檢查——五次光刻——檢查——氮?dú)夂姹骸獧z查——中測(cè)——中測(cè)檢查——粘片——減薄——減薄后處理——檢查——清洗——背面蒸發(fā)——貼膜——?jiǎng)澠獧z查——裂片——外觀檢查——綜合檢查——入中間庫。

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PNP小功率晶體管制造的工藝流程為：

外延片——編批——擦片——前處理——一次氧化——QC檢查（tox） ——一次光刻——QC檢查——前處理——基區(qū)CSD涂覆——CSD預(yù)淀積——后處理——QC檢查（R□）——前處理——基區(qū)氧化擴(kuò)散——QC檢查（tox、R□）——二次光刻——QC檢查——單結(jié)測(cè)試——前處理——POCl3預(yù)淀積——后處理（P液）——QC檢查——前處理——發(fā)射區(qū)氧化——QC 檢查（tox）——前處理——發(fā)射區(qū)再擴(kuò)散（R□）——前處理——鋁下CVD——QC檢查（tox、R□）——前處理——HCl氧化——前處理——?dú)錃馓幚怼喂饪獭猀C檢查——追擴(kuò)散——雙結(jié)測(cè)試——前處理——鋁蒸發(fā)——QC檢查（tAl）——四次光刻——QC檢查——前處理——氮?dú)夂辖稹獨(dú)夂姹骸猀C檢查（ts）——五次光刻——QC檢查——大片測(cè)試——中測(cè)——中測(cè)檢查（——粘片——減薄——減薄后處理——檢查——清洗——背面蒸發(fā)—— 貼膜——?jiǎng)澠獧z查——裂片——外觀檢查）——綜合檢查——入中間庫。

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GR平面品種（小功率三極管）工藝流程為：

編批——擦片 ——前處理——一次氧化——QC檢查（tox）——一次光刻——QC檢查——前處理——基區(qū)干氧氧化——QC檢查（tox）——一GR光刻（不腐蝕）—— GR硼注入——濕法去膠——前處理——GR基區(qū)擴(kuò)散——QC檢查（Xj、R□）——硼注入——前處理——基區(qū)擴(kuò)散與氧化——QC檢查（Xj、tox、 R□）——二次光刻——QC檢查——單結(jié)測(cè)試——前處理——發(fā)射區(qū)干氧氧化——QC檢查（tox）——磷注入——前處理——發(fā)射區(qū)氧化和再擴(kuò)散——前處理 ——POCl3預(yù)淀積（R□）——后處理——前處理——鋁下CVD——QC檢查（tox）——前處理——氮?dú)馔嘶稹喂饪獭猀C檢查——雙結(jié)測(cè)試 ——前處理——鋁蒸發(fā)——QC檢查（tAl）——四次光刻——QC檢查——前處理——氮?dú)夂辖稹獨(dú)夂姹骸驕y(cè)試——五次光刻——QC檢查——大片測(cè)試——中測(cè)編批——中測(cè)——中測(cè)檢查——入中間庫。

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雙基區(qū)節(jié)能燈品種工藝流程為：

編批——擦片——前處理——一次氧化——QC 檢查（tox）——一次光刻——QC檢查——前處理——基區(qū)干氧氧化——QC檢查（tox）——一硼注入——前處理——基區(qū)擴(kuò)散——后處理——QC檢查（Xj、R□）——前處理——基區(qū)CSD涂覆——CSD預(yù)淀積——后處理——QC檢查（R□）——前處理——基區(qū)氧化與擴(kuò)散——QC檢查（Xj、tox、 R□）——二次光刻——QC檢查——單結(jié)測(cè)試——磷注入——前處理——發(fā)射區(qū)氧化——前處理——發(fā)射區(qū)再擴(kuò)散——前處理——POCl3預(yù)淀積（R□）—— 后處理——前處理——HCl退火、N2退火——三次光刻——QC檢查——雙結(jié)測(cè)試——前處理——鋁蒸發(fā)——QC檢查（tAl）——四次光刻——QC檢查 ——前處理——氮?dú)浜辖稹獨(dú)夂姹骸驕y(cè)試（ts）——外協(xié)作（ts）——前處理——五次光刻——QC檢查——大片測(cè)試——測(cè)試ts——中測(cè)編批 ——中測(cè)——中測(cè)檢查——入中間庫。

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變?nèi)莨苤圃斓墓に嚵鞒虨椋?/span>

外延片——編批——擦片——前處理——一次氧化——QC檢查—— N+光刻——QC檢查——前處理——干氧氧化——QC檢查——P+注入——前處理——N+擴(kuò)散——P+光刻——QC檢查——硼注入1——前處理—— CVD（LTO）——QC檢查——硼注入2——前處理——LPCVD——QC檢查——前處理——P+擴(kuò)散——特性光刻——電容測(cè)試——是否再加擴(kuò)——電容測(cè)試——......（直到達(dá)到電容測(cè)試要求）——三次光刻——QC檢查——前處理——鋁蒸發(fā)——QC檢查（tAl）——鋁反刻——QC檢查——前處理 ——?dú)錃夂辖稹獨(dú)夂姹骸笃瑴y(cè)試——中測(cè)——電容測(cè)試——粘片——減薄——QC檢查——前處理——背面蒸發(fā)——綜合檢查——入中間庫。

P+擴(kuò)散時(shí)間越長(zhǎng)，相同條件下電容越小。

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穩(wěn)壓管（N襯底）制造的工藝流程為：

外延片——編批——擦片——前處理——一次氧化——QC檢查——P+光刻——QC檢查——前處理——干氧氧化——QC檢查——硼注入——前處理——鋁下 UDO——QC檢查——前處理——P+擴(kuò)散——特性光刻——擴(kuò)散測(cè)試（反向測(cè)試）——前處理——是否要P+追擴(kuò)——三次光刻——QC檢查——前處理——鋁蒸發(fā)——QC檢查（tAl）——四次光刻——QC檢查——前處理——氮?dú)夂辖稹獨(dú)夂姹骸笃瑴y(cè)試——中測(cè)。

P+擴(kuò)散時(shí)間越長(zhǎng)，相同條件下反向擊穿電壓越高。

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肖特基二極管基本的制造工藝流程為：

編批——擦片——前處理——一次氧化——QC檢查（tox）——P+光刻——QC檢查——硼注入——前處理——P+擴(kuò)散與氧化——QC檢查（Xj，R□，tox）——三次光刻——QC檢查——前處理——鉻濺射前泡酸——鉻濺射——QC檢查（tcr）——先行片熱處理——先行片后處理——特性檢測(cè)（先行片：VBR，IR）——熱處理——后處理——特性測(cè)試（VBR，IR）——前處理——鈦/鋁蒸發(fā)——QC檢查（tAl）——四次光刻——QC檢查——前處理——氮?dú)夂辖鹣刃校╒BR，IR）——氮?dú)夂辖稹匦詼y(cè)試（VBR，IR）——大片測(cè)試——中測(cè)——反向測(cè)試（抗靜電測(cè)試）——中測(cè)檢驗(yàn) ——如中轉(zhuǎn)庫。

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