原创 晶圆级封装技术中的RDL（重布线层）与植球工艺流程是半导体封装中的关键环节

晶圆级封装技术中的RDL（重布线层）与植球工艺流程是半导体封装中的关键环节，这些步骤不仅技术复杂，而且对洁净室的要求极高。

一、RDL工艺流程

RDL工艺流程主要包括以下几个步骤：

绝缘层形成与开口：在晶圆上形成一层绝缘层，并通过光刻技术精确开口，为后续步骤做准备。这一步骤确保了金属线路与芯片内部电路之间的电气隔离。

种子层沉积：通过物理气相沉积（PVD）或其他方法，在绝缘层上沉积一层金属种子层。这层种子层为后续的电镀步骤提供了导电基础。

光刻胶涂布与曝光：在种子层上涂布一层光刻胶，并通过曝光和显影步骤，形成所需的线路图案。这一步骤的精度决定了RDL线路的精细程度。

电镀：在光刻胶形成的线路图案中电镀金属，形成RDL线路。常用的电镀金属包括铜等导电性能良好的材料。

去胶与蚀刻：去除光刻胶，并通过湿法蚀刻或干法蚀刻去除多余的金属种子层，形成完整的RDL线路网络。

清洗与检查：对晶圆进行彻底的清洗，去除所有残留物，并进行严格的检查，确保RDL线路的质量。

二、植球工艺流程

植球工艺流程是将微小的焊球精确地放置在RDL线路的凸点位置上，为后续的封装连接做准备。这一步骤主要包括以下几个环节：

凸点下金属层（UBM）制作：在RDL线路的凸点位置上制作一层凸点下金属层（UBM），以增强焊球与RDL线路之间的连接强度。UBM的制作工艺与RDL相似，包括沉积、光刻、电镀和蚀刻等步骤。

焊膏涂布与植球：通过掩膜板将焊膏精确地涂布在UBM上，并通过植球设备将微小的焊球放置在焊膏上。这一步骤的精度决定了焊球的位置和间距。

回流焊接：将晶圆放入回流炉中，使焊膏融化并与焊球和UBM形成良好的浸润结合。这一步骤确保了焊球的牢固连接和电气性能。

清洗与检查：对晶圆进行清洗，去除所有残留物，并进行检查，确保植球的质量。

三、洁净室要求

由于RDL与植球工艺流程涉及多个高精度步骤，且对环境中的杂质和污染物极为敏感，因此对洁净室的要求极高。

空气洁净度：洁净室内的空气洁净度应达到一定的标准，如ISO Class 5或更高。这要求洁净室具备高效的空气净化系统，能够过滤掉空气中的微粒和污染物。

温湿度控制：洁净室内的温湿度应控制在一定的范围内，以确保工艺的稳定性和可靠性。通常，温度应控制在20-25℃之间，湿度应控制在40%-60%RH之间。

静电防护：由于半导体材料对静电极为敏感，因此洁净室内应采取有效的静电防护措施，如穿戴防静电服装、使用防静电工作台等。

微振动控制：洁净室内的微振动可能对高精度工艺造成影响，因此应采取有效的微振动控制措施，如使用隔振设备、控制人员活动等。

化学气体控制：对于涉及化学气体的工艺步骤，洁净室内应具备良好的化学气体控制系统，以确保气体的浓度和流量稳定可靠。

最后，在产品出厂前，还需要再次的洁净除尘，这时候很多厂家都比较倾向于效率高的除尘方式，比如干法非接触精密洁净除尘方式。上海拢正半导体的非接触洁净洁净设备主要解决特殊工艺段、关键工艺段、晶圆暴露工艺段中Partical（微生物、微颗粒、微尘埃等）问题。

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