Semiconductor Manufacturing Process・Overview

半導體製程流程圖:從長晶、晶圓製造到封裝測試,一張圖看懂製程順序

一顆晶片從矽到裝進手機,要經過三段:矽晶圓廠長晶做出晶圓、晶圓廠做前段製程在晶圓上做出電路、封測廠做後段把晶片切下來封裝測試。本頁把三段共 13 張流程圖、641 道製程放在一起:長晶 1 張、前段依產品 4 張、後段依封裝 8 張,每一站都附說明,並標出 DEYly 用得上的產品。

半導體製程完整流程圖:長晶 → 前段 → 後段

▶ 用簡報模式看(適合會議投影)

依公開教科書、產業資料與報導整理的一般流程示意,各廠實際步驟與配方不同。

① 上游:矽晶圓廠
長晶、切片、拋光;所有晶片共用
② 前段:晶圓廠
依產品不同,做出佈滿電路的晶圓
③ 後段:封測廠
依封裝不同,切割、封裝、測試後出貨

點任一個分頁切換流程圖。每一段的詳細說明與比較,請看長晶製程流程圖、前段製程流程圖、後段製程流程圖。

矽晶圓製造:從長晶到拋光片(上游)

所有晶片的起點。矽晶圓廠把純度 99.999999999%(11 個 9)的多晶矽熔化,用柴氏長晶法(CZ)拉出一根直徑 300 毫米、長約兩公尺的單晶矽棒,再切片、研磨、拋光到奈米級平坦,才交給晶圓廠做後面 4 種產品。功率元件用的碳化矽(SiC)晶圓則用昇華法(PVT)長晶,一小時只長零點幾毫米,是碳化矽晶圓貴的主因。

共 34 道製程(框起來重複的步驟只算一次)

時事AI 伺服器帶動先進製程與 HBM 擴產,12 吋矽晶圓需求回升;碳化矽晶圓則正從 6 吋轉向 8 吋,電動車與充電樁是主要用途。全球 12 吋矽晶圓由前五大廠供應九成以上,台灣也有大廠。

矽晶圓(長晶)共 34 道製程

怎麼讀:每個模組一排、由上往下;每一站由上往下做,沿藍色箭頭接到下一站。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
原料
  • 多晶矽原料第 1–4 道
    1. 1電子級多晶矽進料純度 11N
    2. 2原料清洗酸洗去表面污染
    3. 3配料・摻質秤重硼(P 型)或磷(N 型)
    4. 4裝入石英坩堝
接著:長晶(柴氏法 CZ)
長晶(柴氏法 CZ)
  • 長晶第 5–12 道
    1. 5抽真空・充氬氣長晶爐
    2. 6熔融約 1420°C 熔化多晶矽
    3. 7下晶種
    4. 8縮頸排除差排
    5. 9放肩直徑逐漸放大到 300 mm
    6. 10等徑生長晶棒主體,長約 2 公尺
    7. 11收尾
    8. 12冷卻・取出晶棒
接著:晶棒加工
晶棒加工
  • 晶棒加工第 13–16 道
    1. 13晶棒檢測電阻率・氧含量・結晶缺陷
    2. 14去頭尾・切段
    3. 15外徑研磨
    4. 16定位槽加工Notch
接著:切片與成形
切片與成形
  • 切片與成形第 17–22 道
    1. 17多線切割鑽石線鋸
    2. 18切片後清洗・去膠
    3. 19倒角邊緣磨圓防崩邊
    4. 20雙面研磨Lapping/Grinding
    5. 21化學蝕刻去除損傷層
    6. 22施體消除退火Donor Killer
接著:拋光與清洗
拋光與清洗
  • 拋光第 23–25 道
    1. 23雙面拋光DSP
    2. 24邊緣拋光
    3. 25最終拋光單面精拋
  • 清洗與檢驗第 26–30 道
    1. 26最終清洗RCA 清洗
    2. 27平坦度量測
    3. 28表面微粒檢測
    4. 29磊晶磊晶片才做
    5. 30磊晶後檢驗磊晶片才做
接著:出貨
出貨
  • 出貨第 31–34 道
    1. 31出貨檢驗外觀・缺陷・資料核對
    2. 32裝入晶圓運送盒FOSB
    3. 33真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑,抽真空封口
    4. 34送往晶圓廠接晶圓製造
    5. ✓ 拋光片完成,送往晶圓廠

先進邏輯晶片(3/2 奈米級,GAA 奈米片電晶體)

CPU、GPU、手機處理器、AI 加速器的運算晶片。以最新的環繞式閘極(GAA)奈米片電晶體為例,鰭式電晶體(FinFET)的流程大致相同、少了奈米片相關步驟。整顆晶片要數十層光罩,其中金屬導線就有十幾層。

共 67 道製程(框起來重複的步驟只算一次)

時事台積電 3 奈米(N3)用於 Apple、NVIDIA 等最新晶片,2 奈米(N2)改用 GAA 奈米片電晶體,2025 年下半年起量產。

先進邏輯共 67 道製程

怎麼讀:每個模組一排、由上往下;每一站由上往下做,沿藍色箭頭接到下一站。橘色虛線框裡的步驟要重複,框上標示次數。點任一格可看說明。

青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有橘色虛線框:重複的步驟(標示次數)藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
晶圓準備
  • 晶圓準備第 1–5 道
    1. 1晶圓進料12 吋矽晶圓(矽晶圓廠供應)
    2. 2進料檢驗平坦度・缺陷・微粒
    3. 3雷射刻號Wafer ID
    4. 4初始濕式清洗RCA 清洗:去微粒・有機物・金屬
    5. 5裝入晶圓傳送盒FOUP,之後全程在 FOUP 裡搬運
接著:電晶體前段(FEOL)
電晶體前段(FEOL)
  • 鰭片與隔離第 6–15 道
    1. 6矽/矽鍺超晶格磊晶GAA 奈米片的原料層
    2. 7硬遮罩沉積
    3. 8微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    4. 9量測:線寬・疊對CD-SEM/Overlay
    5. 10鰭片蝕刻乾式電漿蝕刻
    6. 11去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    7. 12淺溝槽隔離填充STI:氧化物沉積
    8. 13CMP 平坦化
    9. 14CMP 後清洗
    10. 15鰭片露出Fin Reveal:回蝕氧化物
  • 井區佈植第 16–19 道
    1. ↻ 重複 ×數次(N 井、P 井、臨界電壓調整)
      1. 16微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      2. 17離子佈植N 井/P 井
      3. 18去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    2. 19快速熱退火RTA:活化摻質
  • 虛擬閘極與間隙壁第 20–25 道
    1. 20閘極介電層・多晶矽沉積虛擬閘極
    2. 21微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    3. 22量測:線寬・疊對CD-SEM/Overlay
    4. 23閘極蝕刻
    5. 24去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    6. 25間隙壁沉積與蝕刻Spacer
  • 源極/汲極第 26–30 道
    1. 26源汲極凹蝕
    2. 27內間隙壁GAA:隔開奈米片與源汲極
    3. 28清洗磊晶前清洗
    4. 29源汲極磊晶PMOS 矽鍺/NMOS 磷化矽
    5. 30雷射退火
  • 金屬閘極置換第 31–37 道
    1. 31層間介電質沉積・CMPILD0
    2. 32移除虛擬閘極
    3. 33釋放奈米片選擇性蝕刻矽鍺
    4. 34清洗
    5. 35高介電常數閘極氧化層ALD:HfO₂
    6. 36功函數金屬ALD:調整臨界電壓
    7. 37閘極金屬填充・CMP
接著:中段接觸(MOL)
中段接觸(MOL)
  • 接觸第 38–46 道
    1. 38介電層沉積
    2. 39微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    3. 40量測:線寬・疊對CD-SEM/Overlay
    4. 41接觸孔蝕刻
    5. 42去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    6. 43矽化物形成降低接觸電阻
    7. 44接觸金屬填充鎢或鈷
    8. 45CMP 平坦化
    9. 46CMP 後清洗
接著:後段金屬導線(BEOL)
後段金屬導線(BEOL)
  • 金屬導線第 47–56 道
    1. ↻ 每一層金屬重複 ×12~15 層
      1. 47低介電常數介電層沉積Low-k
      2. 48微影:EUV 或多重曝光最細的幾層用 EUV
      3. 49量測:線寬・疊對CD-SEM/Overlay
      4. 50溝槽・通孔蝕刻雙鑲嵌 Dual Damascene
      5. 51去光阻・清洗灰化+濕式清洗
      6. 52阻障層・銅種子層PVD
      7. 53電鍍銅
      8. 54銅 CMP
      9. 55CMP 後清洗
      10. 56缺陷檢測
  • 頂層與鈍化第 57–61 道
    1. 57頂層厚金屬・鋁墊
    2. 58鈍化層沉積氮化矽・氧化矽
    3. 59微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    4. 60開墊蝕刻Pad Open
    5. 61去光阻・清洗灰化+濕式清洗
接著:測試
測試
  • 晶圓測試第 62–63 道
    1. 62晶圓允收測試WAT:量測切割道上的測試結構
    2. 63晶圓針測CP:逐顆電性測試
接著:出貨
出貨
  • 出貨第 64–67 道
    1. 64出貨檢驗外觀・缺陷・資料核對
    2. 65裝入晶圓運送盒FOSB
    3. 66真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑,抽真空封口
    4. 67送往封測廠接後段製程
    5. ✓ 晶圓完成,送往封測廠

DRAM 記憶體(1β 奈米級)

電腦與手機的主記憶體,也是 HBM 的來源。每個記憶單元是「一個電晶體+一個電容」:字元線埋在矽裡(埋入式字元線),上方做位元線,最上面是又高又細的電容。HBM 用的 DRAM 晶圓還要另外做矽穿孔(TSV),才能一層層疊起來。

共 60 道製程(框起來重複的步驟只算一次)

時事AI 伺服器大量使用 HBM,記憶體大廠紛紛把產能轉向 HBM 用的 DRAM 晶圓,帶動 DRAM 漲價。

DRAM共 60 道製程

怎麼讀:每個模組一排、由上往下;每一站由上往下做,沿藍色箭頭接到下一站。橘色虛線框裡的步驟要重複,框上標示次數。點任一格可看說明。

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晶圓準備
  • 晶圓準備第 1–5 道
    1. 1晶圓進料12 吋矽晶圓(矽晶圓廠供應)
    2. 2進料檢驗平坦度・缺陷・微粒
    3. 3雷射刻號Wafer ID
    4. 4初始濕式清洗RCA 清洗:去微粒・有機物・金屬
    5. 5裝入晶圓傳送盒FOUP,之後全程在 FOUP 裡搬運
接著:記憶單元陣列
記憶單元陣列
  • 主動區與隔離第 6–14 道
    1. 6硬遮罩沉積
    2. ↻ 多重曝光 ×2~4 次
      1. 7微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      2. 8蝕刻・間隙壁轉移SAQP 等自對準多重圖形
    3. 9量測:線寬・疊對CD-SEM/Overlay
    4. 10主動區蝕刻
    5. 11去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    6. 12淺溝槽隔離填充STI
    7. 13CMP 平坦化
    8. 14CMP 後清洗
  • 埋入式字元線第 15–20 道
    1. 15微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    2. 16字元線溝槽蝕刻
    3. 17去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    4. 18閘極氧化
    5. 19閘極金屬填充氮化鈦/鎢
    6. 20凹蝕・絕緣封蓋
  • 位元線第 21–28 道
    1. 21微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    2. 22位元線接觸蝕刻
    3. 23去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    4. 24位元線金屬沉積
    5. 25微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    6. 26位元線蝕刻
    7. 27去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    8. 28間隙壁沉積
  • 儲存電容第 29–37 道
    1. 29儲存節點接觸SNC
    2. 30電容模具沉積高深寬比結構
    3. 31微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    4. 32電容孔蝕刻深寬比 50 以上
    5. 33去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    6. 34下電極沉積氮化鈦
    7. 35移除模具濕式蝕刻
    8. 36電容介電層ALD:高介電常數材料
    9. 37上電極沉積
接著:周邊電路
周邊電路
  • 周邊電晶體第 38–42 道
    1. ↻ 重複 ×數次(N 型、P 型)
      1. 38微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      2. 39離子佈植
      3. 40去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    2. 41周邊閘極
    3. 42快速熱退火RTA
接著:金屬導線
金屬導線
  • 金屬導線第 43–49 道
    1. ↻ 每一層重複 ×3~4 層
      1. 43介電層沉積
      2. 44微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      3. 45溝槽・通孔蝕刻
      4. 46去光阻・清洗灰化+濕式清洗
      5. 47金屬沉積鎢/銅/鋁
      6. 48CMP 平坦化
      7. 49CMP 後清洗
  • 鈍化第 50–53 道
    1. 50鈍化層沉積
    2. 51微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    3. 52開墊蝕刻
    4. 53去光阻・清洗灰化+濕式清洗
接著:測試
測試
  • 晶圓測試第 54–56 道
    1. 54晶圓允收測試WAT:量測切割道上的測試結構
    2. 55雷射修補用備援電路取代壞的記憶單元
    3. 56晶圓針測CP:逐顆電性測試
接著:出貨
出貨
  • 出貨第 57–60 道
    1. 57出貨檢驗外觀・缺陷・資料核對
    2. 58裝入晶圓運送盒FOSB
    3. 59真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑,抽真空封口
    4. 60送往封測廠接後段製程
    5. ✓ 晶圓完成,送往封測廠

3D NAND 快閃記憶體(200 層以上)

SSD、手機的儲存晶片。把記憶單元一層層往上疊,現在已經超過 200 層:先疊出幾百層薄膜,再一次蝕刻出深孔當作通道。很多廠把周邊電路做在記憶陣列正下方(CuA),或做在另一片晶圓再接合上去。

共 54 道製程(框起來重複的步驟只算一次)

時事AI 資料中心大量採用企業級 SSD,3D NAND 層數持續往 300 層以上推進。

3D NAND共 54 道製程

怎麼讀:每個模組一排、由上往下;每一站由上往下做,沿藍色箭頭接到下一站。橘色虛線框裡的步驟要重複,框上標示次數。點任一格可看說明。

青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有橘色虛線框:重複的步驟(標示次數)藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
晶圓準備
  • 晶圓準備第 1–5 道
    1. 1晶圓進料12 吋矽晶圓(矽晶圓廠供應)
    2. 2進料檢驗平坦度・缺陷・微粒
    3. 3雷射刻號Wafer ID
    4. 4初始濕式清洗RCA 清洗:去微粒・有機物・金屬
    5. 5裝入晶圓傳送盒FOUP,之後全程在 FOUP 裡搬運
接著:周邊電路(陣列下方)
周邊電路(陣列下方)
  • 周邊電晶體第 6–13 道
    1. ↻ 重複 ×數次
      1. 6微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      2. 7離子佈植
      3. 8去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    2. 9周邊閘極
    3. 10快速熱退火RTA
    4. 11下層金屬導線
    5. 12CMP 平坦化
    6. 13CMP 後清洗
接著:記憶陣列堆疊
記憶陣列堆疊
  • 多層薄膜堆疊第 14–15 道
    1. ↻ 交替沉積 ×200~300 層
      1. 14氧化矽沉積
      2. 15氮化矽沉積
  • 通道孔第 16–24 道
    1. ↻ 分段堆疊 ×2~3 段(Deck)
      1. 16硬遮罩沉積
      2. 17微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      3. 18量測:線寬・疊對CD-SEM/Overlay
      4. 19通道孔蝕刻深寬比 60 以上
      5. 20去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    2. 21電荷捕捉層沉積氧化物/氮化物/氧化物
    3. 22通道多晶矽沉積
    4. 23孔填充・CMP
    5. 24CMP 後清洗
  • 階梯第 25–29 道
    1. ↻ 修整光阻+蝕刻 ×數十次
      1. 25微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      2. 26階梯蝕刻
      3. 27光阻修整
    2. 28去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    3. 29介電層填充・CMP
  • 閘極置換第 30–35 道
    1. 30微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    2. 31狹縫蝕刻
    3. 32去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    4. 33移除氮化矽熱磷酸濕式蝕刻
    5. 34鎢填充字元線
    6. 35狹縫填充
接著:接觸與導線
接觸與導線
  • 接觸與導線第 36–48 道
    1. 36微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    2. 37階梯接觸孔蝕刻深淺不一
    3. 38去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    4. 39接觸金屬填充
    5. ↻ 每一層重複 ×2~3 層
      1. 40介電層沉積
      2. 41微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
      3. 42溝槽・通孔蝕刻
      4. 43去光阻・清洗灰化+濕式清洗
      5. 44金屬沉積
      6. 45CMP 平坦化
      7. 46CMP 後清洗
    6. 47鈍化層沉積
    7. 48開墊蝕刻
接著:測試
測試
  • 晶圓測試第 49–50 道
    1. 49晶圓允收測試WAT:量測切割道上的測試結構
    2. 50晶圓針測CP:逐顆電性測試
接著:出貨
出貨
  • 出貨第 51–54 道
    1. 51出貨檢驗外觀・缺陷・資料核對
    2. 52裝入晶圓運送盒FOSB
    3. 53真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑,抽真空封口
    4. 54送往封測廠接後段製程
    5. ✓ 晶圓完成,送往封測廠

功率元件(溝槽式 MOSFET/IGBT)

電動車、充電器、太陽能逆變器、工業馬達用的功率開關。以溝槽式 MOSFET 為例:電流垂直穿過晶圓,所以背面也要做金屬。IGBT 多一道背面佈植做集極;碳化矽(SiC)元件要 1600°C 以上的高溫活化,設備與晶圓都不同。多在 8 吋、6 吋廠生產,線寬以微米計。

共 41 道製程(框起來重複的步驟只算一次)

時事電動車與 AI 伺服器電源帶動碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)功率元件需求,台灣廠商積極擴充 8 吋產能。

功率元件共 41 道製程

怎麼讀:每個模組一排、由上往下;每一站由上往下做,沿藍色箭頭接到下一站。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
晶圓準備
  • 晶圓準備第 1–5 道
    1. 1磊晶晶圓進料N⁺ 基板+N⁻ 磊晶層
    2. 2進料檢驗
    3. 3雷射刻號Wafer ID
    4. 4初始濕式清洗RCA 清洗
    5. 5裝入晶圓匣8/6 吋晶圓匣
接著:正面元件
正面元件
  • 溝槽閘極第 6–12 道
    1. 6硬遮罩沉積
    2. 7微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    3. 8溝槽蝕刻
    4. 9去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    5. 10犧牲氧化・移除修復溝槽表面
    6. 11閘極氧化高溫爐管
    7. 12多晶矽填充・回蝕
  • 本體與源極第 13–20 道
    1. 13微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    2. 14本體佈植P 型
    3. 15去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    4. 16高溫驅入爐管
    5. 17微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    6. 18源極佈植N⁺
    7. 19去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    8. 20退火活化
  • 正面金屬第 21–30 道
    1. 21層間介電質沉積
    2. 22微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    3. 23接觸孔蝕刻
    4. 24去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    5. 25阻障層鈦/氮化鈦
    6. 26厚鋁金屬沉積數微米
    7. 27微影:塗佈・曝光・顯影光阻 Track+掃描式曝光機
    8. 28金屬蝕刻
    9. 29去光阻・清洗灰化+濕式清洗
    10. 30鈍化保護層聚醯亞胺
接著:背面製程
背面製程
  • 背面第 31–35 道
    1. 31暫時貼合・晶圓薄化背面研磨
    2. 32背面研磨後清洗
    3. 33背面佈植IGBT 集極(MOSFET 不需要)
    4. 34背面雷射退火IGBT
    5. 35背面金屬鈦/鎳/銀
接著:測試
測試
  • 晶圓測試第 36–37 道
    1. 36晶圓允收測試WAT:量測切割道上的測試結構
    2. 37晶圓針測CP:逐顆電性測試
接著:出貨
出貨
  • 出貨第 38–41 道
    1. 38出貨檢驗外觀・缺陷・資料核對
    2. 39裝入晶圓運送盒FOSB
    3. 40真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑,抽真空封口
    4. 41送往封測廠接後段製程
    5. ✓ 晶圓完成,送往封測廠

導線架封裝(QFP/SOP)

最傳統的封裝:晶粒黏在金屬導線架上,用金線或銅線打線連接,接腳從四邊或兩邊伸出。整個流程沒有焊接錫球,所以沒有 Deflux。

共 39 道製程

常見製程節點:90 奈米以上成熟製程|車用 MCU、電源 IC、工控晶片

時事汽車的引擎控制、車身電子大量使用 QFP 封裝的微控制器(MCU)。2021 年全球車用晶片短缺,缺的就是這類成熟製程晶片。

QFP/SOP共 39 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
材料準備:2 條線同時各自進行,各自做完再送到組裝線會合
晶圓線來自前段晶圓廠
  • 晶圓進料第 1–3 道
    1. 1晶圓進料前段晶圓廠出貨
    2. 2進料檢驗Incoming QC
    3. 3晶圓針測CP,可在前段或封測廠做
  • 研磨切割第 4–10 道
    1. 4貼保護膠帶BG Tape
    2. 研磨機內建清洗
      1. 5背面研磨Back Grinding
      2. 6背面研磨後清洗去除研磨矽屑
    3. 7撕膠帶・貼切割膠帶Wafer Mount
    4. 切割機內建清洗
      1. 8晶圓切割Wafer Saw
      2. 9切割後清洗DI 水噴洗+旋乾
    5. 10切割後檢查AOI
  • 晶圓送線第 11–13 道
    1. 11裝入框架匣Frame Cassette
    2. 12氮氣櫃暫存防氧化、防潮,依產品
    3. 13搬運到組裝線料車、AGV 或天車
導線架線來自導線架廠
  • 導線架進料第 14 道
    1. 14導線架進料Leadframe
  • 導線架送線第 15–16 道
    1. 15裝入料盒Magazine
    2. 16搬運到組裝線
晶粒與導線架會合
封裝主流程
  • 組裝
    • 黏晶打線第 17–23 道
      1. 17備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. 18黏晶前電漿清洗依產品,提升黏晶附著
      3. 19黏晶Die Attach,銀膠或 DAF
      4. 20銀膠烘烤Cure
      5. 21打線前電漿清洗去除焊墊有機污染
      6. 22打線Wire Bond
      7. 23打線後檢查3rd Optical
  • 封膠與成型
    • 封膠第 24–26 道
      1. 24封膠Molding
      2. 25後烘烤PMC
      3. 26去溢膠Deflash,化學浸泡+高壓水
    • 電鍍成型第 27–31 道
      1. 電鍍線:連續槽體
        1. 27電鍍前處理除油・酸洗・水洗
        2. 28接腳電鍍鍍錫 Plating
        3. 29電鍍後水洗烘乾
      2. 30雷射打印Marking
      3. 31剪切成型Trim & Form
  • 測試與出貨
    • 測試第 32–34 道
      1. 32最終測試FT
      2. 33預燒測試Burn-in,高可靠度產品
      3. 34外觀檢查Visual/AOI
    • 包裝出貨第 35–39 道
      1. 35裝入 Tray 或捲帶QFP 用 Tray,SOP 用料管或捲帶
      2. 36MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      3. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 37真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 38貼標・裝入內盒
      4. 39裝箱・棧板出貨
      5. ✓ 完成出貨

QFN/DFN(無接腳導線架)

接腳不外露、藏在封裝底部,整片導線架一起封膠後再切成單顆(MAP 製程)。同樣是打線,沒有 Deflux,清洗以切割與去溢膠為主。

共 40 道製程

常見製程節點:28 奈米以上成熟製程|電源管理、類比、RF、藍牙晶片

時事手機、藍牙耳機、智慧手錶裡的電源管理、充電與無線晶片常用 QFN/DFN:體積小、底部散熱好、成本低。

QFN/DFN共 40 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
材料準備:2 條線同時各自進行,各自做完再送到組裝線會合
晶圓線來自前段晶圓廠
  • 晶圓進料第 1–3 道
    1. 1晶圓進料前段晶圓廠出貨
    2. 2進料檢驗Incoming QC
    3. 3晶圓針測CP,可在前段或封測廠做
  • 研磨切割第 4–10 道
    1. 4貼保護膠帶BG Tape
    2. 研磨機內建清洗
      1. 5背面研磨Back Grinding
      2. 6背面研磨後清洗去除研磨矽屑
    3. 7撕膠帶・貼切割膠帶Wafer Mount
    4. 切割機內建清洗
      1. 8晶圓切割Wafer Saw
      2. 9切割後清洗DI 水噴洗+旋乾
    5. 10切割後檢查AOI
  • 晶圓送線第 11–13 道
    1. 11裝入框架匣Frame Cassette
    2. 12氮氣櫃暫存防氧化、防潮,依產品
    3. 13搬運到組裝線料車、AGV 或天車
導線架線來自導線架廠
  • 導線架進料第 14 道
    1. 14導線架進料Leadframe
  • 導線架送線第 15–16 道
    1. 15裝入料盒Magazine
    2. 16搬運到組裝線
晶粒與導線架會合
封裝主流程
  • 組裝
    • 黏晶打線第 17–24 道
      1. 17備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. 18黏晶前電漿清洗依產品,提升黏晶附著
      3. 19黏晶Die Attach
      4. 20銀膠烘烤Cure
      5. 21打線前電漿清洗
      6. 22打線Wire Bond
      7. 23打線後檢查
      8. 24封膠前電漿清洗提升膠材附著力
  • 封膠與切單
    • 封膠第 25–27 道
      1. 25整片封膠MAP Molding
      2. 26後烘烤PMC
      3. 27去溢膠Deflash,高壓水
    • 電鍍打印第 28–30 道
      1. 28接腳電鍍預鍍導線架(PPF)可省略
      2. 29雷射打印Marking
      3. 30貼切割膠帶
    • 切單顆第 31–32 道
      1. 切割機內建清洗
        1. 31切單顆Package Saw
        2. 32切割後清洗去粉塵+吹乾
  • 測試與出貨
    • 測試第 33–35 道
      1. 33最終測試FT
      2. 34預燒測試Burn-in,高可靠度產品
      3. 35外觀檢查Visual/AOI
    • 包裝出貨第 36–40 道
      1. 36編帶入捲帶Tape & Reel
      2. 37MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      3. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 38真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 39貼標・裝入內盒
      4. 40裝箱・棧板出貨
      5. ✓ 完成出貨

打線 BGA(PBGA)

晶粒正面朝上黏在基板上打線,底部用錫球取代接腳。打線不用助焊劑,但植球要,所以有一次 Deflux。

共 42 道製程

常見製程節點:28 奈米以上成熟製程|消費性 SoC、網通與工控晶片;記憶體另有自己的製程世代

時事電腦與手機裡的 DRAM、SSD 裡的 NAND 快閃記憶體,常把多顆晶粒疊起來再打線,封裝成 BGA。

打線 BGA共 42 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
材料準備:2 條線同時各自進行,各自做完再送到組裝線會合
晶圓線來自前段晶圓廠
  • 晶圓進料第 1–3 道
    1. 1晶圓進料前段晶圓廠出貨
    2. 2進料檢驗Incoming QC
    3. 3晶圓針測CP,可在前段或封測廠做
  • 研磨切割第 4–10 道
    1. 4貼保護膠帶BG Tape
    2. 研磨機內建清洗
      1. 5背面研磨Back Grinding
      2. 6背面研磨後清洗去除研磨矽屑
    3. 7撕膠帶・貼切割膠帶Wafer Mount
    4. 切割機內建清洗
      1. 8晶圓切割Wafer Saw
      2. 9切割後清洗DI 水噴洗+旋乾
    5. 10切割後檢查AOI
  • 晶圓送線第 11–13 道
    1. 11裝入框架匣Frame Cassette
    2. 12氮氣櫃暫存防氧化、防潮,依產品
    3. 13搬運到組裝線料車、AGV 或天車
基板線來自載板廠
  • 基板進料第 14 道
    1. 14基板進料・烘烤去除濕氣
  • 基板送線第 15–17 道
    1. 15裝入料盒Magazine
    2. 16乾燥櫃暫存防潮,依產品
    3. 17搬運到組裝線
晶粒與基板會合
封裝主流程
  • 組裝
    • 黏晶打線第 18–24 道
      1. 18備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. 19黏晶前電漿清洗依產品,提升黏晶附著
      3. 20黏晶Die Attach
      4. 21銀膠烘烤Cure
      5. 22打線前電漿清洗
      6. 23打線Wire Bond
      7. 24封膠前電漿清洗
  • 封膠與植球
    • 封膠第 25–27 道
      1. 25封膠Molding
      2. 26後烘烤PMC
      3. 27雷射打印Marking
    • 植球第 28–32 道
      1. 28植球前電漿清洗依產品
      2. 植球連線段
        1. 29沾助焊劑Flux
        2. 30植球Ball Mount
        3. 31回焊Reflow
        4. 32植球後 Deflux洗錫球周圍助焊劑
    • 切單顆第 33–34 道
      1. 切割後直接清洗
        1. 33切單顆Singulation
        2. 34切割後清洗
  • 測試與出貨
    • 測試第 35–37 道
      1. 35最終測試FT
      2. 36預燒測試Burn-in,高可靠度產品
      3. 37外觀檢查Visual/AOI
    • 包裝出貨第 38–42 道
      1. 38成品裝入 TrayJEDEC Tray
      2. 39MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      3. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 40真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 41貼標・裝入內盒
      4. 42裝箱・棧板出貨
      5. ✓ 完成出貨

覆晶 BGA(FCBGA/FCCSP)

晶粒翻面,用凸塊直接焊在基板上,再填 underfill。跟 Deflux 文章裡的流程圖是同一份資料。FCCSP 是小尺寸版本,常用封膠一次完成填膠(MUF)。

共 55 道製程

常見製程節點:40 奈米到 3 奈米|CPU、GPU、網通交換器晶片;高階產品多在 7 奈米以下

時事桌上型與筆電的 CPU、顯示卡 GPU(例如 NVIDIA GeForce 系列)、網通交換器晶片都是覆晶封裝:接點多、功耗高,打線撐不住。

FCBGA共 55 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
材料準備:2 條線同時各自進行,各自做完再送到組裝線會合
晶圓線來自前段晶圓廠
  • 晶圓進料第 1–2 道
    1. 1晶圓進料前段晶圓廠出貨
    2. 2進料檢驗Incoming QC
  • 凸塊第 3–8 道
    1. 3凸塊前電漿除渣Descum
    2. 4凸塊製作Bumping:PI・UBM・電鍍・回焊
    3. 5凸塊電鍍前後清洗前處理+電鍍後水洗
    4. 6去光阻後清洗去光阻・蝕刻種子層後
    5. 7凸塊回焊後清洗晶圓級,用晶圓清洗設備
    6. 8晶圓針測CP
  • 研磨切割第 9–15 道
    1. 9貼保護膠帶BG Tape
    2. 研磨機內建清洗
      1. 10背面研磨Back Grinding
      2. 11背面研磨後清洗去除研磨矽屑
    3. 12撕膠帶・貼切割膠帶Wafer Mount
    4. 切割機內建清洗
      1. 13晶圓切割Wafer Saw
      2. 14切割後清洗DI 水噴洗+旋乾
    5. 15切割後檢查AOI
  • 晶圓送線第 16–18 道
    1. 16裝入框架匣Frame Cassette
    2. 17氮氣櫃暫存防氧化、防潮,依產品
    3. 18搬運到組裝線料車、AGV 或天車
基板線來自載板廠
  • 基板進料第 19 道
    1. 19基板進料・烘烤
  • 分板第 20–21 道
    1. 分板後直接清洗
      1. 20分板Router 1/4 片
      2. 21分板後清洗去粉塵
  • 貼元件第 22–23 道
    1. SMT 連線段
      1. 22SMT 被動元件沾助焊劑・回焊
      2. 23Pad Deflux洗焊墊助焊劑
  • 基板送線第 24–26 道
    1. 24裝入料盒Magazine
    2. 25乾燥櫃暫存防潮,依產品
    3. 26搬運到組裝線
晶粒與基板會合
封裝主流程
  • 覆晶組裝
    • 接合第 27–31 道
      1. 27備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. 覆晶連線段:輸送帶串接到清洗機
        1. 28沾/噴助焊劑Flux
        2. 29覆晶黏晶Flip Chip Attach
        3. 30回焊Reflow
        4. 31覆晶後 Deflux最關鍵:洗縫隙內助焊劑
    • 填膠第 32–35 道
      1. 32烘乾Bake
      2. 33填膠前電漿清洗提升 underfill 流動與附著
      3. 34底部填膠Underfill
      4. 35填膠烘烤Cure
  • 成品段
    • 保護第 36–40 道
      1. 36封膠Molding
      2. 37封膠後清洗去溢膠・粉塵,有封膠才有
      3. 38上蓋前電漿清洗依產品
      4. 39上蓋Lid Attach+TIM
      5. 40雷射打印Marking
    • 植球第 41–44 道
      1. 41植球前電漿清洗依產品
      2. 植球連線段
        1. 42沾助焊劑・植球Ball Mount
        2. 43回焊Reflow
        3. 44植球後 Deflux
    • 切單顆第 45–46 道
      1. 切割後直接清洗
        1. 45切單顆Unit Saw
        2. 46切割後清洗去粉塵
  • 測試與出貨
    • 測試第 47–50 道
      1. 47最終測試FT
      2. 48預燒測試Burn-in
      3. 49系統級測試SLT,高階晶片
      4. 50外觀檢查
    • 包裝出貨第 51–55 道
      1. 51成品裝入 TrayJEDEC Tray
      2. 52MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      3. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 53真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 54貼標・裝入內盒
      4. 55裝箱・棧板出貨
      5. ✓ 完成出貨

晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)

整片晶圓直接做封裝,切開後成品就是晶粒大小,沒有基板,所以只有一條線、不用會合。所有清洗都在晶圓狀態下進行。

共 32 道製程

常見製程節點:多為 28 奈米以上成熟製程|電源管理、感測器、RF 等小晶粒

時事iPhone 與 Android 手機主機板上許多小顆的電源管理、感測器、射頻晶片都是 WLCSP:沒有基板,晶片多大、封裝就多大。

WLCSP共 32 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
封裝流程
  • 晶圓線
    • 晶圓進料第 1–2 道
      1. 1晶圓進料前段晶圓廠出貨
      2. 2進料檢驗Incoming QC
    • 重佈線第 3–15 道
      1. 3第一層保護層PI/PBO 塗佈・曝光・顯影・烘烤
      2. 4保護層除渣Descum
      3. 5濺鍍種子層Seed Sputter
      4. 6光阻・曝光・顯影
      5. 7重佈線電鍍前處理
      6. 8電鍍重佈線RDL Cu Plating
      7. 9重佈線電鍍後水洗
      8. 10去光阻・蝕刻種子層濕製程
      9. 11去光阻後清洗
      10. 12第二層保護層PI
      11. 13保護層除渣Descum
      12. 14UBM 前電漿清洗
      13. 15凸塊下金屬層UBM
    • 植球第 16–18 道
      1. 植球連線段(晶圓級)
        1. 16印助焊劑・植球Ball Drop
        2. 17回焊Reflow
        3. 18晶圓級 Deflux洗錫球周圍助焊劑
    • 研磨切割第 19–26 道
      1. 19晶圓針測CP
      2. 研磨機內建清洗
        1. 20背面研磨Back Grinding
        2. 21背面研磨後清洗去除研磨矽屑
      3. 22背面保護膜Backside Laminate
      4. 23雷射打印Marking
      5. 切割機內建清洗
        1. 24晶圓切割Wafer Saw
        2. 25切割後清洗
      6. 26外觀檢查AOI
    • 挑揀測試第 27–28 道
      1. 27挑揀入捲帶Pick & Place to Tape & Reel
      2. 28最終測試依產品
    • 包裝出貨第 29–32 道
      1. 29MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      2. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 30真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 31貼標・裝入內盒
      3. 32裝箱・棧板出貨
      4. ✓ 完成出貨

扇出型封裝(Fan-out/InFO)

晶粒先放在暫時載板上封膠,再在上面做重佈線,把接點「扇出」到比晶粒更大的面積。以晶片先置(Chip-first)為例;台積電的 InFO 屬於這一類。

共 46 道製程

常見製程節點:16 奈米以下先進製程|手機處理器(首個量產產品是 16 奈米的 Apple A10)

時事台積電 2016 年用 InFO 封裝 iPhone 7 的 A10 處理器(Semiconductor Digest),讓處理器更薄、散熱更好,之後多代 iPhone 處理器延續 InFO 封裝。

扇出型共 46 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
材料準備:2 條線同時各自進行,各自做完再送到組裝線會合
晶圓線來自前段晶圓廠
  • 晶圓進料第 1–3 道
    1. 1晶圓進料前段晶圓廠出貨
    2. 2進料檢驗Incoming QC
    3. 3晶圓針測CP,可在前段或封測廠做
  • 長銅柱第 4–5 道
    1. 4晶圓銅柱Cu Post
    2. 5銅柱電鍍前後清洗前處理+水洗・去光阻
  • 研磨切割第 6–12 道
    1. 6貼保護膠帶BG Tape
    2. 研磨機內建清洗
      1. 7背面研磨Back Grinding
      2. 8背面研磨後清洗去除研磨矽屑
    3. 9撕膠帶・貼切割膠帶Wafer Mount
    4. 切割機內建清洗
      1. 10晶圓切割Wafer Saw
      2. 11切割後清洗DI 水噴洗+旋乾
    5. 12切割後檢查AOI
  • 晶圓送線第 13–15 道
    1. 13裝入框架匣Frame Cassette
    2. 14氮氣櫃暫存防氧化、防潮,依產品
    3. 15搬運到組裝線料車、AGV 或天車
載板線在封裝廠準備
  • 載板準備第 16–19 道
    1. 16載板塗離型層Carrier+Release Layer
    2. 17背面重佈線Backside RDL,PoP 用
    3. 18電鍍穿模銅柱TIV/TMV,PoP 用
    4. 19穿模銅柱電鍍後清洗PoP 用
  • 載板送線第 20 道
    1. 20搬運到組裝線
晶粒放上載板
封裝主流程
  • 置晶與封膠
    • 置晶封膠第 21–25 道
      1. 21備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. 22置晶Die Placement,面朝上+DAF
      3. 23壓縮成型封膠Compression Molding
      4. 24封膠研磨磨到露出銅柱
      5. 25研磨後清洗去研磨殘渣
  • 重佈線與植球
    • 重佈線第 26–29 道
      1. 26多層重佈線PI・種子層・電鍍・蝕刻,重複數層
      2. 27重佈線除渣(重複數次)每層顯影後 Descum
      3. 28重佈線每層清洗(重複數次)電鍍前後・去光阻後
      4. 29凸塊下金屬層UBM
    • 植球第 30–32 道
      1. 植球連線段(晶圓級)
        1. 30沾助焊劑・植球Ball Mount
        2. 31回焊Reflow
        3. 32晶圓級 Deflux
  • 拆載板與切單
    • 拆載板切單第 33–38 道
      1. 33拆載板Carrier Debond
      2. 34拆載板後清洗去除殘膠
      3. 35背面開孔・堆疊PoP 用
      4. 36雷射打印Marking
      5. 切割機內建清洗
        1. 37切單顆Saw
        2. 38切割後清洗
  • 測試與出貨
    • 測試第 39–41 道
      1. 39最終測試FT
      2. 40預燒測試Burn-in,高可靠度產品
      3. 41外觀檢查Visual/AOI
    • 包裝出貨第 42–46 道
      1. 42成品裝入 TrayJEDEC Tray
      2. 43MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      3. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 44真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 45貼標・裝入內盒
      4. 46裝箱・棧板出貨
      5. ✓ 完成出貨

CoWoS(2.5D 先進封裝)

材料來自三個地方:中介層晶圓、運算晶片(都來自晶圓廠)和 HBM 記憶體(來自記憶體廠),先在中介層上會合(CoW),做好的模組再和基板第二次會合(oS)。覆晶接合兩次加上植球,Deflux 至少三次。以下依公開文獻整理一般流程,以矽中介層的 CoWoS-S 為例。

共 73 道製程

常見製程節點:主流 7 奈米以下|AI 加速器:NVIDIA H100(4 奈米級)、B200、B300(4NP);首批量產是 2013 年 28 奈米 FPGA

時事NVIDIA H100、B200(TechInsights),到最新的 B300(Blackwell Ultra,CoWoS-L,HBM3E 改成 12 層堆疊、容量 288 GB;TrendForce)等 AI 加速器,都用 CoWoS 把 GPU 和 HBM 記憶體封在一起。AI 需求暴增,CoWoS 產能成了 AI 晶片出貨的瓶頸(AI Weekly)。

CoWoS共 73 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
材料準備:4 條線同時各自進行,各自做完再送到組裝線會合
中介層線晶圓廠製作
  • 中介層第 1–6 道
    1. 1矽穿孔TSV 蝕刻・絕緣層・填銅・研磨
    2. 2CMP 後清洗
    3. 3正面重佈線Interposer RDL
    4. 4重佈線除渣(重複數次)Descum
    5. 5重佈線每層清洗(重複數次)電鍍前後・去光阻後
    6. 6微凸塊焊墊Micro-bump Pad
  • 中介層送線第 7–8 道
    1. 7裝入晶圓傳送盒FOUP
    2. 8搬運到組裝線天車或 AGV
運算晶片線來自前段晶圓廠
  • 微凸塊第 9–11 道
    1. 9SoC 晶圓微凸塊Micro-bump
    2. 10微凸塊電鍍前後清洗前處理+水洗・去光阻
    3. 11晶圓針測CP,挑良品晶粒 KGD
  • 研磨切割第 12–15 道
    1. 研磨機內建清洗
      1. 12研磨
      2. 13背面研磨後清洗去除研磨矽屑
    2. 切割機內建清洗
      1. 14切割
      2. 15切割後清洗
  • 晶圓送線第 16–18 道
    1. 16裝入框架匣Frame Cassette
    2. 17氮氣櫃暫存防氧化、防潮,依產品
    3. 18搬運到組裝線料車、AGV 或天車
HBM 線來自記憶體廠
  • HBM第 19 道
    1. 19HBM 堆疊進料已堆疊好的記憶體
  • HBM 送線第 20–21 道
    1. 20拆包・乾燥櫃暫存
    2. 21搬運到組裝線
基板線來自載板廠・到第二次會合才加入
  • 基板進料第 22 道
    1. 22基板進料・烘烤
  • 基板送線第 23–25 道
    1. 23裝入料盒Magazine
    2. 24乾燥櫃暫存防潮,依產品
    3. 25搬運到組裝線
第一次會合:運算晶片與 HBM 接到中介層
封裝主流程
  • CoW
    • CoW 接合第 26–29 道
      1. 26備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. CoW 接合段:回焊接合時可連線
        1. 27沾助焊劑Flux
        2. 28晶片接合回焊或熱壓接合 TCB
        3. 29CoW Deflux最難洗:間距 25µm 以下的微凸塊
    • 填膠封膠第 30–36 道
      1. 30烘乾
      2. 31填膠前電漿清洗
      3. 32底部填膠Underfill
      4. 33填膠烘烤Cure
      5. 34晶圓級封膠Wafer Molding
      6. 35封膠研磨
      7. 36研磨後清洗
  • 中介層背面
    • 背面切割第 37–48 道
      1. 37黏暫時載板Temporary Bond
      2. 38背面研磨・露出 TSVTSV Reveal
      3. 39露出 TSV 後 CMP 清洗
      4. 40背面保護層・重佈線
      5. 41背面重佈線清洗電鍍前後・去光阻後
      6. 42C4 凸塊電鍍+回焊
      7. 43凸塊後清洗依製程
      8. 44拆載板Debond
      9. 45拆載板後清洗去除殘膠
      10. 切割機內建清洗
        1. 46CoW 切割Wafer Saw
        2. 47切割後清洗
      11. 48CoW 測試
    • 模組送 oS 線第 49–50 道
      1. 49裝入 Tray
      2. 50搬運到組裝線
第二次會合:CoW 模組與基板
會合後繼續
  • oS
    • oS 接合第 51–55 道
      1. 51備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. 覆晶連線段:輸送帶串接到清洗機
        1. 52沾助焊劑Flux
        2. 53覆晶接合CoW on Substrate
        3. 54回焊Reflow
        4. 55oS Deflux大尺寸、縫隙窄
    • 填膠上蓋第 56–61 道
      1. 56烘乾
      2. 57填膠前電漿清洗
      3. 58底部填膠Underfill
      4. 59填膠烘烤Cure
      5. 60上蓋前電漿清洗依產品
      6. 61上蓋・加強環Lid/Stiffener+TIM
  • 植球與測試
    • 植球第 62–65 道
      1. 62植球前電漿清洗依產品
      2. 植球連線段
        1. 63沾助焊劑・植球Ball Mount
        2. 64回焊Reflow
        3. 65植球後 Deflux
    • 測試第 66–68 道
      1. 66最終測試FT
      2. 67系統級測試SLT
      3. 68外觀檢查
    • 包裝出貨第 69–73 道
      1. 69成品裝入 TrayJEDEC Tray
      2. 70MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      3. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 71真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 72貼標・裝入內盒
      4. 73裝箱・棧板出貨
      5. ✓ 完成出貨

CoPoS(面板級 2.5D 封裝,開發中)

把 CoWoS 的圓形晶圓中介層換成 310×310 mm 的方形面板,報導指出是 CoWoS-L/R(重佈線中介層)的方形延伸版本。會合關係與 CoWoS 相同。尚未量產、台積電未公開細節,以下為依公開資訊整理的預期流程。延伸閱讀:CoPoS 是什麼?跟 CoWoS 差在哪。

共 58 道製程

常見製程節點:預期為 3 奈米以下最先進製程|大尺寸 AI/HPC 晶片(2028 年後)

時事台積電 2026 年在采鈺龍潭建置 CoPoS 試產線,規劃 2028 下半年後在嘉義 AP7 量產,用來擴充 AI 晶片的先進封裝產能(經濟日報、T 客邦)。詳見 CoPoS 是什麼。

CoPoS共 58 道製程

怎麼讀:每一站由上往下做,做完沿著藍色箭頭接到下一站;並排的材料線同時各自進行,最後往下匯流會合。點任一格可看說明。

藍底 ↗:有 DEYly 相關產品青綠底 ↗:有相關知識文章藍綠各半 ↗:產品和知識文章都有虛線框:依產品而定藍框:輸送帶直接串接的連線段藍色箭頭:接到下一站綠框:流程終點
材料準備:4 條線同時各自進行,各自做完再送到組裝線會合
面板線面板線製作
  • 面板中介層第 1–7 道
    1. 1面板載板310×310 mm Carrier
    2. 2塗離型層Release Layer
    3. 3多層重佈線Panel RDL
    4. 4重佈線除渣(重複數次)Descum
    5. 5重佈線每層清洗(重複數次)電鍍前後・去光阻後
    6. 6嵌入矽橋LSI,CoWoS-L 型
    7. 7微凸塊焊墊
  • 中介層送線第 8–9 道
    1. 8裝入晶圓傳送盒FOUP
    2. 9搬運到組裝線天車或 AGV
運算晶片線來自前段晶圓廠
  • 微凸塊第 10–11 道
    1. 10SoC 晶圓微凸塊・針測KGD
    2. 11微凸塊電鍍前後清洗前處理+水洗・去光阻
  • 研磨切割第 12–15 道
    1. 研磨機內建清洗
      1. 12研磨
      2. 13背面研磨後清洗去除研磨矽屑
    2. 切割機內建清洗
      1. 14切割
      2. 15切割後清洗
  • 晶圓送線第 16–18 道
    1. 16裝入框架匣Frame Cassette
    2. 17氮氣櫃暫存防氧化、防潮,依產品
    3. 18搬運到組裝線料車、AGV 或天車
HBM 線來自記憶體廠
  • HBM第 19 道
    1. 19HBM 堆疊進料
  • HBM 送線第 20–21 道
    1. 20拆包・乾燥櫃暫存
    2. 21搬運到組裝線
基板線來自載板廠・到第二次會合才加入
  • 基板進料第 22 道
    1. 22基板進料・烘烤
  • 基板送線第 23–25 道
    1. 23裝入料盒Magazine
    2. 24乾燥櫃暫存防潮,依產品
    3. 25搬運到組裝線
第一次會合:運算晶片與 HBM 接到面板
封裝主流程
  • CoP
    • CoP 接合第 26–29 道
      1. 26備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. CoP 接合段:方形面板適合輸送帶連線
        1. 27沾助焊劑Flux
        2. 28晶片接合Chip on Panel
        3. 29面板級 Deflux310 mm 寬要洗得均勻
    • 填膠封膠第 30–36 道
      1. 30烘乾大面板整片乾燥
      2. 31填膠前電漿清洗
      3. 32底部填膠Underfill
      4. 33填膠烘烤
      5. 34面板封膠Panel Molding
      6. 35封膠研磨
      7. 36研磨後清洗
  • 面板背面與切割
    • 背面切割第 37–42 道
      1. 37拆載板Debond
      2. 38拆載板後清洗去除殘膠
      3. 39C4 凸塊
      4. 40凸塊後清洗依製程
      5. 切割機內建清洗
        1. 41面板切割Panel Saw
        2. 42切割後清洗
    • 模組送 oS 線第 43–44 道
      1. 43裝入 Tray
      2. 44搬運到組裝線
第二次會合:CoP 模組與基板
會合後繼續
  • oS 與後段
    • oS 接合第 45–49 道
      1. 45備料・批號配對Kitting:各路材料依批號配對、點數量
      2. 覆晶連線段
        1. 46覆晶接合到基板與 CoWoS 相同
        2. 47oS Deflux
      3. 48填膠前電漿清洗
      4. 49底部填膠・上蓋
    • 植球第 50–52 道
      1. 50植球前電漿清洗依產品
      2. 植球連線段
        1. 51植球・回焊
        2. 52植球後 Deflux
    • 測試第 53 道
      1. 53最終測試・SLT
    • 包裝出貨第 54–58 道
      1. 54成品裝入 TrayJEDEC Tray
      2. 55MSL 烘烤除濕依濕敏等級
      3. 內盒包裝機可一台串接完成
        1. 56真空防潮包裝防潮袋+乾燥劑+濕度卡
        2. 57貼標・裝入內盒
      4. 58裝箱・棧板出貨
      5. ✓ 完成出貨

常見問題

半導體製程的順序是什麼?

大致分三段:先由矽晶圓廠長晶、切片、拋光做出空白晶圓;再到晶圓廠做前段製程,反覆沉積、微影、蝕刻、離子佈植、CMP,做出電晶體與十幾層金屬導線,完成後做晶圓測試;最後送到封測廠做後段,研磨、切割、黏晶、打線或覆晶、封膠、測試後出貨。

前段製程和後段製程差在哪?

前段在晶圓廠,對象是整片晶圓,在晶圓上做出電路,線寬是奈米等級;後段在封測廠,對象是切下來的晶片,把晶片接上外部線路、包起來保護並測試,尺寸是微米到毫米等級。

長晶算前段製程嗎?

不算。長晶是做晶圓的材料製程,由矽晶圓廠負責,在產業鏈上屬於上游材料。前段製程是從晶圓廠拿到拋光片之後才開始。

FEOL、MOL、BEOL 是什麼?跟後段製程一樣嗎?

這三個都是晶圓廠內部的分法:FEOL 做電晶體、MOL 做接觸、BEOL 做金屬導線,全部屬於前段製程。BEOL 雖然翻成「後段」,但跟封測廠的後段封裝不是同一件事,很容易混淆。

半導體上中下游是什麼?

這是產業鏈的分法:上游是 IC 設計與矽晶圓等材料,中游是晶圓製造,下游是封裝測試。所以晶圓製造在產業鏈上叫中游,在製程上叫前段,兩套說法指的是同一件事。

一顆晶片要經過幾道製程?

看產品。本站整理的一般流程中,長晶約 34 道、先進邏輯晶片的前段約 67 道(其中金屬導線那段要重複十幾次,實際上是好幾百道)、CoWoS 封裝約 73 道。實際晶圓廠的完整步驟常在一千道以上,且多為機密。

產線怕電壓驟降跳機?

長晶爐一爐要拉好幾天、晶圓廠一批 25 片、封測廠一整批在製品,遇到打雷或電網瞬間壓降跳機都可能報廢。瞬間壓降保護器 VSP只保護控制迴路,1 毫秒內切換;機台耐受標準請看 SEMI F47。

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