MOSFET你不了解的后端工藝(BGBM)

發(fā)布時間：2023-12-19
 

◆ 半導體制造流程


◆ MOSFET正面金屬化工藝（FSM）
 

正面金屬化工藝是MOSFET晶圓減薄前的一個關鍵工藝，由于MOSFET具備高開關切換速度，低輸入阻抗與低功率耗損之特性，必須承受大電流，因此在工藝上，必須使用銅夾焊接 (Clip Bond)加大電流路徑來取代金屬打線焊接(Wire Bond)，藉此降低導線電阻與RDS(on)(導通阻抗)。

而正面金屬化工藝的目的，就是藉由濺鍍或化鍍方式形成UBM，接著做銅夾焊接 (Clip Bond)，以降低導線電阻。 

在使用夾焊(Clip Bond)時，由于鋁墊上方必須要有凸塊下金屬層(Under Bump Metallurgy, 下稱UBM)，來作為鋁墊和凸塊(Bump)之間的焊接表面(Solder Surface)。UBM的組成金屬元素，在濺鍍和化鍍上各有不同，濺鍍使用鈦/鎳釩/銀(Ti/NiV/Ag)；化鍍則是使用鎳金/鎳鈀金(NiAu/NiPdAu)。

◆ 化學鍍

客戶的晶圓在完成入站檢驗后 (IQC)，按照客戶指示之種類及厚度，進入化學鍍機沉積金屬。首先，藉由化學鍍機內事先定義好的程序，自動進行去油清潔后 (Degreasing)，對鋁墊(Al Pad)表面進行微蝕刻 (Etching)；接著，進入兩次的鋅活化程序 (Zincation*2)：第一次鋅活化后，進行鋅微蝕刻，再進行第二次鋅活化；最后，進行化學鍍鎳鈀金的程序 (Ni / Pd / Au) 后，并出站檢驗 (OQC)。


◆ 案例分享（化學鍍沉積）


在鋁墊上以化學鍍沉積鎳鈀金 (ENEPIG)，鋁墊 (Al Pad) 表面無大量損耗

◆ 應用范圍
 

● 金屬組合：鎳鈀金 Ni / Pd / Au (ENEPIG)及鎳金 Ni / Au  (ENIG)

● 適用Al、AlCu、 AlSiCu、AlSi Pad

◆ 正面金屬漸射沉積工藝

客戶的晶圓在完成入站檢驗 (IQC) 后，按照客戶指示之種類及厚度，進入濺射機沉積金屬(Sputtering)。完成金屬沉積后，以客戶指定之光罩圖形，搭配黃光機臺定義要留下的金屬圖形后 (PHOTO)，進行金屬蝕刻 (Metal Etching)；最后，將光阻去除 (PR Strip) 后，出站檢驗(OQC)。


◆ 案例分享（正面金屬漸射沉積）


以金屬濺射沉積(Metal Sputtering Deposition) 完成的正面金屬工藝，鎳釩及鈦的退縮(Under Cut) 極小，達0.22um

◆ 應用范圍
 

● 金屬組合：鈦/鎳釩/銀 (Ti/NiV/Ag) 

● 鈦/鎳釩/銀 (Ti/NiV/Ag) 成長的均勻性極佳

● 極小Under Cut

 

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