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志圣领先同业发展真空压膜技术 获半导体一线大厂青睐

  • 张琳一

志圣工业SEMI事业处协理杨正平。
志圣工业SEMI事业处协理杨正平。

随着智能手机、电子阅读器等各种移动设备的普及,系统级封装将成为趋势,其中3D IC堆叠封装技术无疑地将成为半导体业者决胜的关键。目前半导体产业从前段的晶圆制造厂,一直到后段的封装测试厂,纷纷投入布局3D IC的制程研发与技术整合,而半导体设备开发业者也卯足全力,企图抢攻3D IC未来庞大的商机与市场。

台湾老字号的设备龙头大厂志圣工业近年来亦积极布局3D IC相关制程设备的开发,2009年推出半自动晶圆压膜机、2010年推出全自动晶圆压膜机,2011年更进一步在压膜机设备增加多项功能,并且目前已获得台湾多家一线重量级半导体业者的青睐,现正进行相关制程开发的合作。

志圣工业SEMI事业处协理杨正平表示,具有矽中介层(Silicon Interposer)的3D IC绝对是半导体产业未来10年最重要的技术。而所谓3D IC系指在矽中介层的两侧面堆叠IC,虽然目前3D IC在大量商品化还有一些技术门槛与良率瓶颈等待克服,但目前半导体业界在2.5 D IC堆叠封装方面已获致不错的成效;而所谓2.5 D则是指只有在Silicon Interposer的单面堆叠IC。

杨正平表示,无论是2.5 D或是3D堆叠封装制程,都需要至少2至3道的重新布线层(Re-Distribution Layer;RDL)制程,而每一层RDL皆可以乾膜(Dry Film)当绝缘层。志圣的真空压膜机不仅可以提供3D IC最佳的RDL压膜制程解决方案,同时并可应用于塑模(Molding)、底部填覆(Underfill)、非导电胶膜(NCF)、光阻膜(PR),以及carrier wafer(或称support wafer) bonding等多种不同制程的应用。

其中在光阻(PR)膜压膜制程方面,主要是运用在3D IC的TSV制程,这个制程需要的光阻厚度至少要100微米到400微米,藉由志圣的真空压膜机,可以将所需厚度的光阻膜1次完成压膜制程,再经曝光、显影及志圣的TSV蚀刻机完成;但若以传统的spin旋转涂布光阻方式,每次只能增加10微米厚度,在生产速度、光阻材料利用率、生产成本等方面远远不及志圣的真空压膜技术。

由于前述不同应用领域的制程,对于压膜机的要求条件亦有所不同,而不同客户对于制程与机台要求亦有所差异,因此志圣的真空晶圆压膜机亦可针对客户不同的需求,提供量身订制的定制化服务。杨正平指出,台湾在Silicon Interposer方面的量产技术领先全球,志圣有幸能够与这些大厂合作开发,一起建立台湾在3D IC的领导地位。

此外,今(2011)年SEMICON Taiwan展览中,志圣亦针对LED制程,推出PSS Turn Key方案(图案化蓝宝石基板制程),从光阻的选择到结合黄光微影与电浆蚀刻制程,提供完整的解决方案。志圣并采用Aligner曝光机,与一般业界采用的Stepper曝光机相较,在生产速度与设备投资成本上优异许多,提供LED产业更佳光阻蚀刻选择比、更快生产速度及最低单位成本的最佳制程解决方案。