引言

随着集成电路变得越来越复杂。每个芯片的输入/输出连接数在增长传统的引线键台、引线框架、安装技术已经跟不上了。当芯片封装在一个拥有数百条引线的巨大器件中时；缩小芯片尺寸所节省的空间就会丢失。解决办法是颠簸金、导电胶，但最重要的是焊料凸点。实际上，世界上每—家半导体制造商都在使用或计划使用凸点技术来制造更大、更复杂的产品设备。

用于制造凸起晶片的几种晶片凸起工艺。一些更流行的技术是蒸发、模板或丝网印刷、电镀、化学镀镣、焊料喷射、柱形凸块、贴花转印、冲孔和冲模、焊料注入或挤出、粘性点处理和球放置。 ，

本文将讨论使用这些技术来撞击晶片的工艺步骤。关键清洁是这些过程的要求。需要去除的主要污染物是光刻胶和焊剂残留物。去除这些污染物需 要湿法工艺，而湿法工艺不会

侵蚀、晶片金属化或钝化。研究的重点是满足这一关键清洁要求的强化清洁解决方案。本文将介 绍定义从凸起晶片溶剂化和去除残留物所需的时间、温度、溶解能力和冲击能量的工艺参数。

介绍

随着技术的发展，将会有许多需要创新的挑战，一个关键的挑战将是关键的清洁。 为了更好地理解临界清洗，本文将比较精密清洗和临界清洗的流行定义：

精密清洗:去除可检测到的污染物，这些污染物包含已知会影响产品可靠性或性能的特定不良物理或化学特性。

临界清洗:去除可检测的离子和非离子污染 物，其中物理或化学性质阻止了后续组装 制造过程的成功完成，或者无法符合特定的性能要求。

晶圆级封装

凸块直接应用于芯片本身在切割晶片之前。这些过程产生芯片级封装和倒装芯片。芯片规模封装是指封装不大于芯片管芯的1.2倍。倒装芯片是指将芯片面朝下安装在电路板上的做法，而不是像传统的引线框 架封装那样面朝上安装。CSP的一个显著特点是将集成电 路信号带到芯片表面排列的焊盘上，而不是沿着边缘排列 。然后使用各种技术之一施加焊料。然后焊料回流，使其与焊盘金属结合，并形成均匀的球体或小球。回流焊在特殊的红外线或热氮回流焊炉中进行。最后，整个晶圆在被切割成芯片之前被撞击。

晶圆碰撞至关重要清洁要求

清洗起重要作用的是焊料凸点,关键污染物是光刻胶和焊剂残留物。一个关键的考虑是清洗溶剂与金属化和钝化层的兼容性 。行业标准要求晶圆清洁度满足以下标准：

♦在储存过程中，可能不存在会导致点蚀或腐蚀的活性残留物。

♦清洁化学品不得侵蚀金属化层（即铜、铝、钙 、繰、金、银、钛、硅等）。

铝掩模

♦在随后的组装过程中，焊料凸块必须回流并润湿衬底接触焊盘过程。

♦表面必须足够干净，以确保在随后的组装过程中有良好的底部填充粘合。

晶圆凸点清洗要求

晶圆凸块制程污染物由遮蔽材料和助焊剂残留物组成。用于去除光刻胶的化学剥离 剂不得侵蚀金属化和钝化层。由于这个问题，清洗溶剂可能不同于前端半导体工艺步骤中用于去除光刻胶的剥离剂。焊剂残留物的去除对于电子组件是众所周知的。电气装配中使用的技术也可以在这些过程中采用。

液态光刻胶

液体抗蚀剂的去除取决于所使用的工艺步骤。基于溶剂的剥离剂在抗蚀剂用作掩模,并在回流之前去除的工艺中工作良好。如果抗蚀剂是硬烘焙的，溶剂基剥离剂可能 需要更多的活性成分。如果直到焊料凸块回流后才去除抗蚀剂，则剥离剂配方可能需要更具侵蚀性的活化剂，该活化剂可以是水形式。

干膜光刻胶

干膜抗蚀剂的去除通常更加困难， 溶剂型脱漆剂在大多数情况下效果不好。 可能需要額外的成分或活化剂来分解聚合物。干膜抗蚀剂的另一个潜在问题是起膜而不是溶解。当薄膜从表面抬起时，残留物会粘在晶片表面。当抗蚀剂片被提起时，过滤器也会堵塞。

先进的清洁化学技术后端半导体处理需求 是由更高的输入/输出需求驱动的。随着 倒装芯片技术需求的持续增长，对凸起晶片的需求也在增长。随着碰撞技术的发展 ,对先进清洁工艺的需求也将发展。后端 处理的清洁技术必须具有侵蚀性，以溶解污垢，但又不至于引起兼容性问题。

结论

由于器件的精细几何形状以及制造过程中微粒和薄膜污染物对半导体产品造成的灾难性影响,半导体工艺长期 以来被归类为关键应用。随着电子封装行业对生产更快 、更小和更轻的器件的需求增加，推动行业不断改进和 创新封装，以实现成本优势和卓越性能。集成电路的设计和制造一直是互连技术的原动力，迫使人们寻求更小的导体宽度、更小的空间、更小的孔和焊盘尺寸、改进的材料以及制造工艺的创新。这些新兴技术将推动对关键清洁要求的需求。这一要求将继续推动精密清洁配方领域的技术发展。

后端晶圆级封装是倒装芯片技术，已经开发了几种不同的技术来撞击晶片。光致抗蚀剂通常用作掩模来暴露焊盘。焊剂用于在回流之前去除氧化物。两种残留物都必须去除。用于在前端工艺中去除光刻胶的技术可能不可行因为兼容性问题。

清除助焊剂残留物是电子装配中常用的技术，可适用于该技术。清洁方法取决于碰撞过程和污染物。将根据工艺需要选择半水、溶剂和水清洗技术。事实证明，所有这些清洁技术在这些独特的应用中都是稳健有效的。

图4。引线键合工艺示例

收录于《华林科纳-半导体工艺》