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1、GPP 製程簡介,Prepared by：Andy KangDate：Sep-14-2003,What is GPP,GPP(Glass Passivation Pellet)？為使用玻璃作為鈍化保護層之小顆粒引申為使用玻璃作為鈍化保護層之元件GPP,Why GPP,GPP 結構介紹,GPP之結構一般可分為兩種：1.)單溝(SM,Single Moat)2.)雙溝(DM,Double Moat),SM,Glass,DM,P+,N,N+,Glass,GPP Process Flow,Wafer Clean,Oxidation,1st Photo,BOE Etch,Grid Etch,PR Str
2、ip,Oxide Etch,SIPOS Dep.,2nd Photo,PG Burn off,Glass Firing,LTO,3rd Photo,PG Coating,RCA Clean,進黃光室,PR Strip,Contact Etch,Non SIPOS,Wafer Clean(晶片清洗),檢查,HF浸泡,HF浸泡,純水QDR沖洗,RCA 清洗,純水QDR沖洗,旋乾機旋乾,檢查生產流程卡確認料、量、卡是否一致,利用 HF 蝕刻晶片表面氧化層,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,利用 RCA 清洗方法將晶片表面之雜物去除,利
3、用旋乾機將晶片表面之水分帶離,純水QDR沖洗,利用 HF 蝕刻晶片表面氧化層,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,擴散後晶片,晶片清洗,N,N+,P+,磷,硼,檢查生產流程卡確認是否料、量、卡是否一致,Oxidation(熱氧化),排晶片,進熱氧化爐,熱氧化,出熱氧化爐,收料,將晶片一片一片排入石英舟之溝槽內，並規定好方向,將排好之熱氧化石英舟送入熱氧化爐,利用高溫將 SiO2 形成至晶片表面,將熱氧化完成之晶片拉出熱氧化爐,將材料收起來並準備進黃光室,排晶片,熱氧化完成後出爐狀況,灰色表示晶片,黑色表示石英舟,熱氧化生成之方法與其特性比較,熱氧化,於晶片表面形成一層 SiO2，
4、以利於後續黃光作業之光阻塗佈,晶片,N,N+,P+,氧化層,1st Photo(一次黃光),HMDS烤箱烘烤,光阻塗佈,軟烤,對位曝光,顯影,將做完熱氧化之晶片送進 HMDS 烤箱烘烤，確保無水分殘留，並於晶片表面覆蓋一層促進接著劑,將光阻以旋轉塗佈機均勻的塗佈在晶片表面,將光阻內之有機溶液以約90烘烤，以增加後續對位曝光之解析度,將軟烤完成之晶片以對位曝光機進行圖形轉移,將曝光完成之晶片以顯影液將所須之圖形顯現出來,硬烤,將顯影完成之晶片送進130 之烤箱烘烤，使光阻固化,What is PR(光阻),光阻本身主要成份為：1.)樹脂 2.)感光劑 3.)有機溶劑光阻可分為：1.)正光阻 照射
5、到紫外光後會產生解離現象，接著使用顯影液去除 2.)負光阻 照射到紫外光後會產生聚合現象，無法使用顯影液去除,一次黃光,晶片,N,N+,P+,氧化層,光阻,BOE Etch(BOE 蝕刻),將晶片送至化學蝕刻站，並以BOE將裸露出來之氧化層去除BOE(Buffer Oxide Etchant)：是一種含有HF/NH4F/H2O 之溶液 優點：1.)HF 可蝕刻氧化層，而 NH4F 可補充HF蝕刻氧化層所消耗掉之 F-，故可使蝕刻速率較為穩定 缺點：1.)若 NH4F 所佔之比例過高時，再低溫下(約小於15)反而容易形 成結晶，進而造成蝕刻速率不穩定 解決方法：1.)再不影響蝕刻速率下，適度的降
6、低 NH4F 含量,BOE 蝕刻,晶片,N,N+,P+,氧化層,光阻,Grid Etch(格子蝕刻),將 BOE 蝕刻完成之晶片送至格子蝕刻站，並準備進行格子蝕刻利用 HF/HNO3/CH3COOH 之混合酸將裸露出來之矽進行蝕刻 HF：蝕刻 SiO2 HNO3：將矽氧化成SiO2 CH3COOH：緩衝劑 使蝕刻過程不要太劇烈控制蝕刻液之溫度及穩定度可提升蝕刻之均勻性,格子蝕刻,晶片,N,N+,P+,氧化層,光阻,PR Strip(光阻去除),將格子蝕刻完成之晶片送至光阻去除站，並準備進行光阻去除利用硫酸將光阻劑去除乾淨,光阻去除,晶片,N,N+,P+,氧化層,SiO2 Etch(氧化層蝕刻)
7、,BOE浸泡,HF浸泡,純水QDR沖洗,混合酸浸泡,純水QDR沖洗,旋乾機旋乾,利用 BOE 蝕刻晶片表面氧化層,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,利用混合酸去除晶片表面之雜物,利用旋乾機將晶片表面之水分帶離,純水QDR沖洗,利用 HF 蝕刻晶片表面氧化層,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,氧化層蝕刻,晶片,N,N+,P+,RCA Clean(RCA 清洗),SC1清洗,HF浸泡,純水QDR沖洗,SC2清洗,純水QDR沖洗,旋乾機旋乾,利用 SC1 去除晶片表面之微粒及有機物,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面
8、前站之殘餘物,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,利用SC2 去除可能殘留於晶片表面之金屬離子,利用旋乾機將晶片表面之水分帶離,純水QDR沖洗,利用 HF 蝕刻晶片表面氧化層,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,RCA 清洗,SIPOS Dep.(SIPOS 沉積),SIPOS(Semi Insolated Polycrystalline Of Silicon)半絕緣多晶矽利用 LPCVD 通入 SiH4/N2O 在適當之溫度時間與氣體流量下，於晶片表面形成一層薄膜目的：1.)可適度的提升崩潰電壓(VB)缺點：1.)逆向漏電流較高,SIPOS 沉積,晶片,N,N+,
9、P+,SIPOS,SIPOS,進黃光室,將SIPOS 沉積完成之晶片送至黃光室，並準備進行光阻玻璃塗佈,2nd Photo(二次黃光),光阻玻璃塗佈,軟烤,對位曝光,顯影,將光阻玻璃以旋轉塗佈機均勻的塗佈在晶片表面,將光阻內之有機溶液以約90烘烤，以增加後續對位曝光之解析度,將軟烤完成之晶片以對位曝光機進行圖形轉移,將曝光完成之晶片以顯影液將所須之圖形顯現出來,硬烤,將顯影完成之晶片送進130 之烤箱烘烤，使光阻固化,PG Coating(光阻玻璃塗佈),光阻玻璃(PG)：為光阻與玻璃粉以一定之比例調配而成之膠狀溶液,玻璃塗佈之方法與差異,光阻玻璃塗佈,N,N+,P+,SIPOS,SIPOS,
10、PG,二次黃光完成,N,N+,P+,SIPOS,SIPOS,PG,PG Burn Off(光阻燒除),排晶片,光阻燒除爐,光阻燒除,出光阻燒除爐,收料,將晶片一片一片排入石英舟之溝槽內，並規定好方向,將排好之石英舟送入光阻燒除爐,利用高溫將光阻燒除，以減少後續玻璃燒結氣泡殘留,將光阻燒除完成之晶片拉出光阻燒除爐,將材料收起來並準備進行玻璃燒結,排晶片,光阻燒除完成後出爐狀況,灰色表示晶片,黑色表示石英舟,Glass Firing(玻璃燒結),排晶片,玻璃燒結爐,玻璃燒結,出玻璃燒結爐,收料,將光阻燒除完成之晶片排入石英舟之溝槽內，並規定好方向,將排好之石英舟送入光阻燒除爐,利用溫度將玻璃進行融
11、溶固化，以形成良好之絕緣層,將玻璃燒結完成之晶片拉出玻璃燒結爐,將材料收起來並準備進黃光室,灰色表示晶片,黑色表示石英舟,玻璃燒結,N,N+,P+,SIPOS,SIPOS,Glass,LTO(低溫氧化層沉積),LTO(Low Temperature Oxidation)利用LPCVD於低溫下在晶片表面沉積一層氧化層Why LTO 因為玻璃粉之溫度轉換點特性之故(依照不同之玻璃粉有不同之溫度轉換點，大約皆落於 450600),低溫氧化層沉積,N,N+,P+,SIPOS,SIPOS,Glass,SiO2,3rd Photo(三次黃光),HMDS烤箱烘烤,光阻塗佈,軟烤,對位曝光,顯影,將做完熱氧化
12、之晶片送進 HMDS 烤箱烘烤，確保無水分殘留，並於晶片表面覆蓋一層促進接著劑,將光阻以旋轉塗佈機均勻的塗佈在晶片表面,將光阻內之有機溶液以約90烘烤，以增加後續對位曝光之解析度,將軟烤完成之晶片以對位曝光機進行圖形轉移,將曝光完成之晶片以顯影液將所須之圖形顯現出來,硬烤,將顯影完成之晶片送進130 之烤箱烘烤，使光阻固化,三次黃光,N,N+,P+,SIPOS,SIPOS,Glass,SiO2,PR,Contact Etch(接觸面蝕刻),BOE浸泡,HF浸泡,純水QDR沖洗,混合酸浸泡,純水QDR沖洗,旋乾機旋乾,利用 BOE 蝕刻晶片表面氧化層,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘
13、餘物,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,利用混合酸去除SIPOS,利用旋乾機將晶片表面之水分帶離,純水QDR沖洗,利用 HF 蝕刻晶片表面氧化層,利用高純水(12M)快速沖洗晶片表面前站之殘餘物,接觸面蝕刻,N,N+,P+,SIPOS,Glass,SiO2,PR,PR Strip(光阻去除),將接觸面蝕刻完成之晶片送至光阻去除站，並準備進行光阻去除利用硫酸將光阻劑去除乾淨,光阻去除,N,N+,P+,SIPOS,Glass,SiO2,1st Ni Plating(一次鍍鎳),於晶片表面以無電電鍍之方式鍍上一層鎳，以形成後段封裝所需之焊接面,一次鍍鎳,N,N+,P+,SIPOS,G
14、lass,SiO2,Ni,Ni Sintering(鎳燒結),於一次鍍鎳完後會安排晶片進爐做燒結之動作其主要目的為：1.)讓鎳與矽形成合金 2.)增加焊接之拉力,鎳燒結,N,N+,P+,SIPOS,Glass,SiO2,Ni,2nd Ni Plating(二次鍍鎳),鎳燒結完後晶片表面一樣會有多餘之鎳殘留，通常都使用硝酸來去除處理完之晶片會再鍍上一層鎳來提供焊接面,二次鍍鎳 泡完硝酸後,N,N+,P+,SIPOS,Glass,SiO2,Ni,二次鍍鎳完成後,N,N+,P+,SIPOS,Glass,SiO2,Ni,Au Plating(鍍金),由於鎳置於室溫中容易氧化，故會在其晶片外表再鍍上一層金，以避免氧化現象發生另外金還有一個優點 於焊接時可讓銲錫之流動狀況較好,鍍金,N,N+,P+,SIPOS,Glass,SiO2,Ni,Au,
