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盛美半导体发布无应力抛光解决方案

  • 吴冠仪台北

盛美半导体设备有限公司发布新品,适用于晶圆级先进封装应用(Wafer Level Advance Package)的无应力抛光(Stree-Free-Polish)解决方案。先进封装级无应力抛光设计用于解决先进封装中,矽通孔和扇出(FOWLP)应用金属平坦化制程中表层铜层过厚引起晶圆翘曲的问题。

先进封装级无应力抛光技术来源于盛美半导体的无应力抛光技术(Ultra SFP),该技术集成了无应力抛光(SFP)、化学机械研磨(CMP)、和湿法蚀刻制程(Wet-Etch)。晶圆通过这三步制程,在化学机械研磨和湿法蚀刻制程前,采用电化学方法无应力去除晶圆表面铜层,释放晶圆的应力。此外,电化学抛光液的回收使用,和先进封装级无应力抛光技术能显著的降低化学和耗材使用量,保护环境的同时降低设备使用成本。

盛美半导体设备有限公司董事长王晖博士表示,在2009年开发了无应力抛光技术,随著先进封装矽通孔和扇出制程的高速发展,对于环境保护和降低制程运营成本的需求日益成长,为先进封装级无应力抛光制程提供了理想的应用市场。

盛美半导体同时宣布在2019年第4季度已交付一台先进封装级无应力抛光设备至中国晶圆级封装龙头企业。在2020年度这台设备将在先进封装用户端进行测试和验证,预计在2020年中完成设备的首轮测试验证,并进一步进入用户端量产生产线进行量产验证,并完成客户验收。

无应力抛光技术可以被认为盛美半导体的电化学电镀技术的一个反向技术,均基于电化学原理,晶圆被固定在夹具上旋转,并与抛光电源相连接作为阳极;同时电化学抛光液被喷射至晶圆表面,在电流作用下金属离子从晶圆表面被去除。

在矽通孔和扇出制程应用中,先进封装级无应力抛光技术通过三步制程,有效的解决其它制程所引起的晶圆应力。在矽通孔制程中,首先采用无应力抛光制程去除表层的电镀沉积后的铜层,保留0.2µm厚度;然后采用化学机械研磨制程进行平坦化将剩余铜层去除,停止至钛阻挡层;最后使用湿法蚀刻制程将暴露于表面的非图形结构内钛阻挡层去除,露出阻挡层下层的氧化层。在扇出制程中的再布线层(RDL)平坦化应用中,同样的制程能够被采用,用于释放晶圆应力,去除表层铜层和阻挡层。

基于电化学抛光液和湿法蚀刻液能够通过化学回收系统实时回收使用,先进封装级无应力抛光制程能够显著的节省制程使用成本。此外化学回收系统也能够集中收集从铜层中提取的高纯度金属,可以再次利用于其它应用中,提供可持续发展的环保解决方案。