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晶圓(Wafer)清洗分為濕法清洗和干法清洗,等離子清洗屬于后者,主要是去除晶圓表面肉眼看不到的表面污染物。其清洗過程就是先將晶圓放入等離子清洗機(jī)的真空反應(yīng)腔體內(nèi),然后抽取真空,達(dá)到一定真空度后通入反應(yīng)氣體,這些反應(yīng)氣體被電離形成等離子體與晶片表面發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng),生成可揮發(fā)性物質(zhì)被抽走,使得晶圓表面變得清潔并具親水性。1 清洗晶圓的等離子清洗機(jī)1-1 等離子清洗晶圓是在千級以上的無塵室中進(jìn)行的,對particle的要求*,任何超標(biāo)的particle存在,都會造成晶圓不可挽回的缺陷。所以設(shè)計(jì)等離子清洗機(jī)的腔體首先一定要是鋁質(zhì),而不是不銹鋼材質(zhì);擺放晶圓的托架滑動(dòng)部分,要盡量采用不容易產(chǎn)生粉塵和被等離子腐蝕的材料;電極和托架方便拆卸,便于日常維護(hù)。1-2 等離子清洗機(jī)反應(yīng)腔體內(nèi)的電極間距和層數(shù),以及氣路分布,對于晶圓處理的均勻性都重大的影響,這些指標(biāo)都需要不斷試驗(yàn)來優(yōu)化。1-3 等離子清洗晶圓的過程中,會產(chǎn)生一定的熱量累積,處于工藝的需要,維持電極板的溫度在一定范圍是必要的,所以通常會給等離子清洗機(jī)的電極加上水冷。1-4 多層電極的等離子清洗機(jī)產(chǎn)能比較高,可以根據(jù)需要每一層托架上擺放多片晶圓,比較適合于半導(dǎo)體分立器件、電力電子元器件4寸及6寸晶圓的光刻底膜去除等。2 晶圓級封裝前處理的等離子清洗機(jī)2-1 晶圓級封裝(WLP,Wafer Level Package)是芯片封裝方式之一,即整片晶圓生產(chǎn)完成后,直接在晶圓上面進(jìn)行封裝和測試,然后把整個(gè)晶圓切割開來分成單顆晶粒;電氣連接部分采用用銅凸塊(Copper Bump)取代打線(Wire Bond)的方法,所以沒有打線或填膠工藝。2-2 晶圓級封裝前處理的目的是去除表面的無機(jī)物,還原氧化層,增加銅表面的粗糙度,提高產(chǎn)品的可靠性。2-3 晶圓級封裝前處理的等離子清洗機(jī)由于產(chǎn)能的需要,真空反應(yīng)腔體、電極結(jié)構(gòu)、氣流分布、水冷裝置、均勻性等方面的設(shè)計(jì)會有顯著區(qū)別。2-4 芯片制作完成后殘余的光刻膠無法用濕式法清洗,只能通過等離子的方式進(jìn)行去除,然而光刻膠較厚無法確定,所以需要去調(diào)整相應(yīng)的工藝參數(shù)。