微波等離子體芯片開封設備

芯片解封也稱開封、開蓋和開帽，開封過程中主要是去除互連結構中的下填料（主要成份為環氧樹脂），使引線鍵合或芯片本身完整裸露出來。

關鍵詞：標準漏孔 | MPCVD | 電容薄膜規真空計 | 高低真空校準裝置 | 氦漏孔校準裝置

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芯片解封也稱開封、開蓋和開帽，開封過程中主要是去除互連結構中的下填料（主要成份為環氧樹脂），使引線鍵合或芯片本身完整裸露出來。環氧樹脂材料封裝芯片示意圖如圖3所示，開封過程要對完整封裝的IC做局部腐蝕使其暴露，同時保持芯片功能的完整無損，保持 die, bond pads, bond wires乃至lead-不受損傷, 以及Au、Cu或Ag引線不受損傷。

圖3 環氧樹脂材料封裝芯片示意圖

微波等離子法開發了適用于各類半導體器件的微波等離子體刻蝕專用裝備，如圖4所示。微波等離子體刻蝕設備具有能量密度高、刻蝕效果好、刻蝕速率快、可通入各類保護氣體等優點，適用于環氧樹脂和硅基混合材料的快速刻蝕開封，同時在純O環境下可對Au和Cu引線進行有效保護，通入H2可對Ag引線進行有效保護，滿足各類不同金屬引線芯片的高效率刻蝕。

等離子開封

開封過程不造成損傷保留表面特征

保留原始污染雜質和失效點

化學開封

會減小導線直徑會減小機械強度

會腐蝕銅線和鋁質焊盤

等離子開封

只使用氫氧配方，對芯片損傷小減少80%開封時間

全自動開封過程

保留原始污染雜質和失效點常規氣壓，減少維修和維護成本

傳統等離子開封

CF4刻蝕對鈍化層和芯片會造成損傷

雖然添加CF4，但開封時間依然較長

需手動清洗每個蝕刻步驟所產生的無機雜質

可能導致原始污染雜質和失效點會被消除

真空系統，維修和維護成本較高

圖4 微波等離子體刻蝕設備

采用微波等離子刻蝕設備對環氧樹脂硅混合材料封裝芯片進行刻蝕開封，未開封前芯片表面形貌如圖5（激光開封過后）所示，可見芯片鍵合Cu引線已被封裝材料涂覆，采用純O低壓環境對封裝芯片進行刻蝕，刻蝕開封后的芯片形貌如圖6所示，芯片表面的環氧樹脂封裝材料已全部被微波等離子體刻蝕，且鍵合材料Cu引線未被損傷，刻蝕后可見芯片表面清晰結構。因此，微波等離子體刻蝕適用于半導體芯片的高效、穩定、無損開封。