不同材料在晶圓級封裝中的作用
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▲ 圖1：光刻膠的成分和作用（? HANOL出版社）根據光照的反應原理，光刻膠可分為正性光刻膠（Positive PR）和負性光刻膠（Negative PR）。對于正性光刻膠，曝光區域會(huì )發(fā)生降解反應，導致鍵合減弱；而未曝光區域則會(huì )發(fā)生交聯(lián)（Cross-linking）2反應，使鍵合增強。因此，被曝光部分在顯影過(guò)程中會(huì )被去除。然而對于負性光刻膠，曝光部分會(huì )產(chǎn)生交聯(lián)反應并硬化，從而被完整保留下來(lái)；未曝光部分則被去除。負性光刻膠的粘度通常高于正性光刻膠，旋涂過(guò)程中的涂覆厚度更厚，因而通常被用于形成較高的焊接凸點(diǎn)（Solder Bump）。而正性光刻膠則至少需要涂覆兩次。光刻過(guò)程中所使用的光源可根據波長(cháng)進(jìn)行分類(lèi)，波長(cháng)以納米（nm）為單位。對于細微化（Scaling）的半導體而言，在光刻過(guò)程中通常采用波長(cháng)較短的光源，以增強光刻效果，從而形成更精細的電路圖案。因此，光敏化合物（PAC）用于制作曝光波長(cháng)較長(cháng)的g線(xiàn)（g-line）3光刻膠和i線(xiàn)（i-line）?光刻膠。而化學(xué)放大型抗蝕劑（CAR）?則用于制作曝光波長(cháng)較短的光刻膠。晶圓級封裝通常使用i線(xiàn)步進(jìn)式光刻機（Stepper）?。2交聯(lián)（Cross-link）：通過(guò)化學(xué)鍵將聚合物鏈連接在一起的化學(xué)反應。3g線(xiàn)（g-line）：在汞光譜中，一條對應波長(cháng)約為436納米的譜線(xiàn)。
?i線(xiàn)（i-line）：在汞光譜中，一條對應波長(cháng)約為356納米的譜線(xiàn)。
?化學(xué)放大型抗蝕劑（CAR）：一種用于提高光刻膠材料光敏性的抗蝕劑。
?步進(jìn)式光刻機（Stepper）：用于曝光晶圓的設備。不同類(lèi)型的設備用于不同精度晶圓的曝光，具體取決于對應的光源類(lèi)型。電鍍液：由金屬離子、酸和添加劑組成，用于可控電鍍工藝電鍍液（Plating Solution）是一種在電鍍過(guò)程中使用的溶液，由金屬離子、酸和添加劑組成。其中，金屬離子是電鍍過(guò)程中的待鍍物質(zhì)；酸作為溶劑，用于溶解溶液中的金屬離子；多種添加劑用于增強電鍍液和鍍層的性能?？捎糜陔婂兊慕饘俨牧习ㄦ?、金、銅、錫和錫銀合金，這些金屬以離子的形式存在于電鍍液中。常見(jiàn)的酸性溶劑包括硫酸（Sulfuric Acid）和甲磺酸（Methanesulfonic Acid）。添加劑包括整平劑（Leveler）和細化劑（Grain Refiner），其中，整平劑用于防止材料堆積，提高電鍍層平整性；而晶粒細化劑則可以防止電鍍晶粒的橫向生長(cháng)，使晶粒變得更加細小。
▲ 圖2：電鍍液中添加劑的作用（? HANOL出版社）
▲ 圖3：光刻膠剝離液的去膠工序（? HANOL出版社）
圖4展示了刻蝕劑的主要成分和作用。根據不同的待溶解金屬，可選用不同刻蝕劑，如銅刻蝕劑、鈦刻蝕劑、銀刻蝕劑等。此類(lèi)刻蝕劑應具有刻蝕選擇性——在有選擇性地溶解特定金屬時(shí)，不會(huì )溶解或僅少量溶解其它金屬；刻蝕劑還應具備較高的刻蝕速率，以提高制程效率；同時(shí)還應具備制程的均勻性，使其能夠均勻地溶解晶圓上不同位置的金屬。
▲ 圖4：刻蝕劑的主要成分和作用（? HANOL出版社）
?物理氣相沉積（PVD）：一種采用物理方法將材料分離并沉積在特定表面的薄膜沉積工藝。
▲ 圖5：濺射靶材的制作工序（? HANOL出版社）
在預填充過(guò)程中，芯片級封裝和晶圓級封裝采用的填充方法也有所不同。對于芯片級封裝，會(huì )根據接合處的填充物，如非導電膠（NCP）或非導電膜（NCF），根據不同的填充物，其采用的工藝和材料也不盡不同；而對于晶圓級封裝，非導電膜則被作為底部填充的主材。圖6說(shuō)明了不同類(lèi)型的底部填充材料和相關(guān)工序。
▲ 圖6：不同類(lèi)型的底部填充工藝（? HANOL出版社）
11排氣（Outgassing）：氣體從液體或固體物質(zhì)中釋放出來(lái)。如果這種氣體凝結在半導體器件表面，并對器件性能產(chǎn)生影響，則會(huì )導致半導體器件存在缺陷。
12空隙（Voids）：因氣泡的存在，在材料內部形成的空隙，有可能在高溫工藝或脫粘過(guò)程中會(huì )膨脹，增加使器件發(fā)生損壞或故障的風(fēng)險。
來(lái)源：未來(lái)半導體
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