摘 要
12 寸晶圆凭借较低成本、较高的生产效率逐渐取代了传统的 8 寸晶圆，晶片大小的改变促使生产工艺流程也随着发生了一些变化。本文研究的对象是在半导体封装过程中由于晶圆大小改变而引入的新工艺设备--喷涂设备，该设备的作用是在晶圆表面喷涂一层薄膜，用来保护晶圆上焊点在芯片切分过程不被污染。目前，如何提高该设备的生产能力和生产效率，国内外还没有相关研究。本课题从减小设备喷涂周期和批次间（两批产品间）准备时间两个角度出发，对喷涂过程进行优化，并采用 Zygo 公司薄膜测量设备对优化总体进行检验，提高了设备的生产率。
首先，本文通过对该设备生产率模型的灵敏度分析，找到影响生产率的两大主要因素：晶圆喷涂周期和批次间准备时间。
第二，对晶圆喷涂周期的优化是建立在薄膜厚度模型基础上，在保证薄膜厚度不变的前提下，对模型参数进行优化，提高了设备生产率，并对设备优化前后的薄膜重量采用 JMP 软件进行了独立均值t检验，结果证明对晶圆喷涂周期的优化可行，提高喷涂设备生产率 4.47%
第三，对批次间准备时间的优化是通过减少测机的等待时间来完成的，测机过程是为了检验当前设备喷涂薄膜厚度是否在标准范围内，等待时间是为了让涂料在设备内挥发一段时间，等重量相对稳定后测量。通过均匀实验设计和采用 SPSS软件进行非线性回归分析，构建了涂料在设备内部、设备外部、通风柜的三个挥发模型，在三个模型的基础上，提出对测机等待时间的优化方案，并对优化前后的薄膜重量采用 JMP 软件进行了独立均值t检验，提高喷涂设备生产率 7.75%。最后，采用 Zygo 公司的 CP300 薄膜测量设备对总体（两个优化结合）优化结果进行检验，检验结果能够满足生产的需要。
本文通过对晶圆喷涂周期和批次间准备时间的优化，总体提高 12.22%设备生产率，效果显著，该方案已经成功应用于某封装测试厂。
关键词：喷涂工艺，生产率优化，均匀设计，厚度模型，挥发模型
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