解析MOSFET生产制造中你不了解的后端工艺(BGBM)

时间： 2024-02-08 来源：HI-SEMICON公众号

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MOSFET正面金属化工艺（FSM）

正面金属化工艺是MOSFET晶圆减薄前的一个关键工艺，由于MOSFET具备高开关切换速度，低输入阻抗与低功率耗损之特性，必须承受大电流，因此在工艺上，必须使用铜夹焊接 (Clip Bond)加大电流路径来取代金属打线焊接(Wire Bond)，藉此降低导线电阻与RDS(on)(导通阻抗)。

而正面金属化工艺的目的，就是藉由溅镀或化镀方式形成UBM，接着做铜夹焊接 (Clip Bond)，以降低导线电阻。

在使用夹焊(Clip Bond)时，由于铝垫上方必须要有凸块下金属层(Under Bump Metallurgy, 下称UBM)，来作为铝垫和凸块(Bump)之间的焊接表面(Solder Surface)。UBM的组成金属元素，在溅镀和化镀上各有不同，溅镀使用钛/镍钒/银(Ti/NiV/Ag)；化镀则是使用镍金/镍钯金(NiAu/NiPdAu)。

化学镀

客户的晶圆在完成入站检验后 (IQC)，按照客户指示之种类及厚度，进入化学镀机沉积金属。首先，藉由化学镀机内事先定义好的程序，自动进行去油清洁后 (Degreasing)，对铝垫(Al Pad)表面进行微蚀刻 (Etching)；接着，进入两次的锌活化程序 (Zincation*2)：第一次锌活化后，进行锌微蚀刻，再进行第二次锌活化；最后，进行化学镀镍钯金的程序 (Ni / Pd / Au) 后，并出站检验 (OQC)。

案例分享（化学镀沉积）

在铝垫上以化学镀沉积镍钯金 (ENEPIG)，铝垫 (Al Pad) 表面无大量损耗

应用范围

● 金属组合：镍钯金 Ni / Pd / Au (ENEPIG)及镍金 Ni / Au (ENIG)

● 适用Al、AlCu、 AlSiCu、AlSi Pad

正面金属渐射沉积工艺

客户的晶圆在完成入站检验 (IQC) 后，按照客户指示之种类及厚度，进入溅射机沉积金属(Sputtering)。完成金属沉积后，以客户指定之光罩图形，搭配黄光机台定义要留下的金属图形后 (PHOTO)，进行金属蚀刻 (Metal Etching)；最后，将光阻去除 (PR Strip) 后，出站检验(OQC)。

案例分享（正面金属溅射沉积）

以金属溅射沉积 (Metal Sputtering Deposition) 完成的正面金属工艺，镍钒及钛的退缩 (Under Cut) 极小，达0.22μm

应用范围

● 金属组合：钛/镍钒/银 (Ti/NiV/Ag)

● 钛/镍钒/银 (Ti/NiV/Ag) 成长的均匀性极佳

● 极小Under Cut

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