1.光刻工艺：在掩模晶圆上绘制电路图案

光刻对应的英文是Photolithography，由“-litho（石刻）”和“graphy（绘图）”组成，是一种印刷技术，换句话说，光刻是一种电路图案绘制工艺。首先在晶圆上涂覆一层被称为“光刻胶”的光敏聚合物，然后透过刻有所需图案的掩模，选择性地对晶圆进行曝光，对曝光区域进行显影，以绘制所需的图案或图形。该工艺的步骤：涂覆光刻胶-对准及曝光-后烘-显影。在晶圆级封装中，光刻工艺主要用于在绝缘层上绘制图案，进而使用绘制图案来创建电镀层，并通过刻蚀扩散层来形成金属线路。

为更加清楚地了解光刻工艺，不妨将其与摄影技术进行比较。摄影以太阳光作为光源来捕捉拍摄对象，对象可以是物体、地标或人物。而光刻则需要特定光源将掩模上的图案转移到曝光设备上。另外，摄像机中的胶片也可类比为光刻工艺中涂覆在晶圆上的光刻胶。我们可以通过三种方法将光刻胶涂覆在晶圆上，包括旋涂（Spin Coating）、薄膜层压（Film Lamination）和喷涂（Spray Coating）。涂覆光刻胶后，需用通过前烘（Soft Baking）来去除溶剂，以确保粘性光刻胶保留在晶圆上且维持其原本厚度。

旋涂将粘性光刻胶涂覆在旋转着的晶圆中心，离心力会使光刻胶向晶圆边缘扩散，从而以均匀的厚度分散在晶圆上。粘度越高转速越低，光刻胶就越厚。反之，粘度越低转速越高，光刻胶就越薄。对于晶圆级封装而言，特别是倒片封装，光刻胶层的厚度须达到30 μm至100 μm，才能形成焊接凸点。然而，通过单次旋涂很难达到所需厚度。在某些情况下，需要反复旋涂光刻胶并多次进行前烘。因此，在所需光刻胶层较厚的情况下，使用层压方法更加有效，因为这种方法从初始阶段就能够使光刻胶薄膜达到所需厚度，同时在处理过程中不会造成晶圆浪费，因此成本效益也更高。但是，如果晶圆结构表面粗糙，则很难将光刻胶膜附着在晶圆表面，此种情况下使用层压方法，会导致产品缺陷。所以，针对表面非常粗糙的晶圆，可通过喷涂方法，使光刻胶厚度保持均匀。

完成光刻胶涂覆和前烘后，接下来就需要进行曝光。通过照射，将掩模上的图案投射到晶圆表面的光刻胶上。由于正性光刻胶（Positive PR）在曝光后会软化，因此使用正性光刻胶时，需在掩模去除区开孔。负性光刻胶（Negative PR）在曝光后则会硬化，所以需在掩模保留区开孔。晶圆级封装通常采用掩模对准曝光机（Mask Aligner）或步进式光刻机（Stepper）作为光刻工艺设备。

显影（Development）是一种利用显影液来溶解因光刻工艺而软化的光刻胶的工艺。显影方法可分为三种，包括：水坑式 显影（Puddle Development），将显影液倒入晶圆中心，并进行低速旋转；浸没式显影（Tank Development），将多个晶圆同时浸入显影液中；喷淋式显影（Spray Development），将显影液喷洒到晶圆上。

2.电镀工艺：形成用于键合的金属层

在放置晶圆电镀设备时，通常需确保晶圆的待镀面朝下，同时将阳极置于电解质溶液中。当电解质溶液流向晶圆并与晶圆表面发生强力碰撞时，就会发生电镀。此时，由光刻胶形成的电路图案会与待镀晶圆上的电解质溶液接触。电子分布在晶圆边缘的电镀设备上，最终电解质溶液中的金属离子与光刻胶在晶圆上绘制的图案相遇。随后，电子与电解质溶液中的金属离子结合，在光刻胶绘制图案的地方进行还原反应，形成金属引线或凸点。

3.光刻胶去胶工艺和金属刻蚀工艺：去除光刻胶

在所有使用光刻胶图案的工艺步骤完成后，必须通过光刻胶去胶工艺来清除光刻胶。光刻胶去胶工艺是一种湿法工艺，采用一种被称为剥离液（Stripper）的化学溶液，通过水坑式、浸没式，或喷淋式等方法来实现。通过电镀工艺形成金属引线或凸点后，需清除因溅射形成的金属薄膜。这是非常必要的一个步骤，因为如果不去除金属薄膜，整个晶圆都将被电气连接从而导致短路。可采用湿刻蚀（Wet Etching）工艺去除金属薄膜，以酸性刻蚀剂（Etchant）溶解金属。这种工艺类似于光刻胶去胶工艺，随着晶圆上的电路图案变得越来越精细，水坑式方法也得到了更广泛的应用。

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