(1.泛林研究(美國(guó))公司,圖拉丁,俄勒岡州,美國(guó);2.泛林研究(新加坡)有限公司,Serangoon North Avenue 5,新加坡;3.泛林半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)(上海)有限公司,上海201203)
ZHU Huanfeng1,CheePing Lee2,ZHANG Mike3,Damo Srinivas1,LI Xiao3,TAN Sherry3
(1.泛林研究(美國(guó))公司,圖拉丁,俄勒岡州,美國(guó);2.泛林研究(新加坡)有限公司,Serangoon North Avenue 5,新加坡;3.泛林半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)(上海)有限公司,上海201203)
隨著消費(fèi)者對(duì)移動(dòng)電子設(shè)備不斷提出“更小,更快,更強(qiáng)大”的需求,先進(jìn)封裝技術(shù)變得越來(lái)越重要。外形尺寸的減少,功耗的降低,系統(tǒng)級(jí)封裝等正是得益于該技術(shù)的廣泛推廣。
相對(duì)于傳統(tǒng)的封裝,以硅通孔(TSV)和晶片級(jí)封裝(WLP)為代表的2.5D和3D堆疊集成技術(shù)在減少線寬,增大I/O密度的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)更直接的芯片到芯片互連,從而獲得“摩爾定律”之外的性能提高。
所以,以WLP為代表的先進(jìn)封裝已成為半導(dǎo)體行業(yè)中增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一,而且這種趨勢(shì)會(huì)隨著包括硅通孔TSV、Pillar、Micro-Bumps以及先進(jìn)的再分配層(RDLs)等在內(nèi)的3D技術(shù)日益成熟而持續(xù)下去,同時(shí)這些3D集成方案也在不斷推動(dòng)新的金屬和介電互連材料和應(yīng)用。
(1)先進(jìn)的前處理(APT)采用真空/液體回填技術(shù),實(shí)現(xiàn)晶圓完全潤(rùn)濕,確保100%的無(wú)氣泡缺陷的凸點(diǎn)電鍍性能。
(2)革命性的TurboCell電鍍室的設(shè)計(jì),配以泵對(duì)流設(shè)計(jì),最大限度地形成孔內(nèi)對(duì)流,提高了電鍍均勻性指標(biāo)(Features,Die,Wafer),使其非常適合于小型和細(xì)線寬微凸以及RDL結(jié)構(gòu)。
(3)Smart Spin通過軟件控制邊緣的非均勻性的校正技術(shù),能夠有效地降低晶圓邊緣電流密集效應(yīng)??蛻魺o(wú)需額外專門的腔體/硬件操作進(jìn)行調(diào)節(jié),就能夠達(dá)到不同邊緣布局的晶圓都能有高良率,提高晶圓產(chǎn)量。
(4)Ecobump克服了錫銀電鍍中的根本性問題。SABRE3D通過金屬離子分離陽(yáng)極室(MISAC)和工藝控制系統(tǒng),以及一個(gè)專有離子選擇性膜,實(shí)現(xiàn)了無(wú)鉛的錫-銀可溶陽(yáng)極電鍍。極大地減少低阿爾法錫金屬電鍍成本,以及添加劑的消耗。這已成為目前客戶的首選方案。
(5)SABRE3D的在線化學(xué)液控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)正反向回饋來(lái)控制化學(xué)液組成,維持晶片到晶片工藝穩(wěn)定性,大大減少了線下操作的成本和風(fēng)險(xiǎn),提高化學(xué)液的壽命和設(shè)備運(yùn)行時(shí)間。
Lam Research會(huì)繼續(xù)朝著實(shí)現(xiàn)優(yōu)良均勻性,高電鍍速率,低成本,少缺陷等方向努力,通過克服各種技術(shù)挑戰(zhàn),不斷傾聽客戶的需求,為客戶提供全面的生產(chǎn)解決方案。例如:目前根據(jù)客戶的需求,SABRE3D已具備處理各種尺寸的晶片(200~330 mm),復(fù)合“晶圓”材料(如純玻璃,玻璃粘結(jié),和環(huán)氧樹脂模制化合物),并能處理翹曲晶片的能力(如Fan-Out WLP處理)。同時(shí)Lam不斷提供技術(shù)更新來(lái)增強(qiáng)或提高現(xiàn)有設(shè)備能力,以滿足客戶不斷變化的業(yè)務(wù)需求。作為設(shè)備可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)理念的一部分,能夠?qū)崿F(xiàn)不同電鍍化學(xué)液的轉(zhuǎn)換兼容,縮短客戶從研發(fā)轉(zhuǎn)向量產(chǎn)的時(shí)間,并在現(xiàn)有設(shè)備上無(wú)縫銜接更多先進(jìn)功能,最大限度地提高客戶端運(yùn)營(yíng)效率。
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