專訪Alchimer執(zhí)行長(zhǎng)Steve Lerner 濕式制程搶攻3D IC山頭
[導(dǎo)讀]三維晶片(3D IC)的封裝流程增添許多步驟，使制程成本加劇，為此，半導(dǎo)體制程設(shè)備供應(yīng)商Alchimer除主打可省卻化學(xué)性機(jī)械研磨法(CMP)及黃光微影步驟，進(jìn)而降低晶片與基板間導(dǎo)線制造成本的濕式制程之外；亦針對(duì)3D IC的關(guān)
三維晶片(3D IC)的封裝流程增添許多步驟，使制程成本加劇，為此，半導(dǎo)體制程設(shè)備供應(yīng)商Alchimer除主打可省卻化學(xué)性機(jī)械研磨法(CMP)及黃光微影步驟，進(jìn)而降低晶片與基板間導(dǎo)線制造成本的濕式制程之外；亦針對(duì)3D IC的關(guān)鍵矽穿孔(TSV)技術(shù)，開發(fā)出高覆蓋能力的薄膜沉積(Thin Film Deposition)阻障層(Barrier)技術(shù)，大張旗鼓卡位即將成形的3D IC市場(chǎng)。
Alchimer執(zhí)行長(zhǎng)Steve Lerner表示，為實(shí)現(xiàn)3D IC架構(gòu)須將晶圓磨得更薄，還要在晶圓上執(zhí)行矽穿孔，以進(jìn)行晶片間的導(dǎo)線互連。因此，晶片制程大翻新后，除帶來(lái)全新技術(shù)挑戰(zhàn)，設(shè)備與制程成本亦將攀升，而Alchimer的AquiVantage濕式制程技術(shù)，可優(yōu)化矽穿孔制程后鉆孔(Via Last)方案在中介層(Interposer)、重布線層(RDL)上的導(dǎo)線薄膜層，提升晶圓背面導(dǎo)線的品質(zhì)；同時(shí)也簡(jiǎn)化整體流程，省卻成本最高昂的兩道黃光微影制程，對(duì)于3D IC封裝流程帶來(lái)結(jié)構(gòu)上的革新，進(jìn)一步降低中介層高達(dá)50%的制造成本。
Alchimer執(zhí)行長(zhǎng)Steve Lerner表示，Alchimer擁有獨(dú)特的半導(dǎo)體制程技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)亦可望與全球制程設(shè)備、材料大廠合作，持續(xù)發(fā)揮優(yōu)異制程的影響力。
Lerner強(qiáng)調(diào)，AquiVantage專為Via Last封裝制程打造，將為晶圓代工廠、封裝廠(OSAT)與整合元件制造商(IDM)跨進(jìn)3D IC封裝領(lǐng)域帶來(lái)低成本及制程精簡(jiǎn)的效益。
另外，Alchimer也透過(guò)薄膜沉積技術(shù)改進(jìn)，讓矽穿孔生產(chǎn)更具成本效益。Lerner指出，Alchimer的AquiVia阻障層制程可對(duì)復(fù)雜的矽晶圓平面提供100%階梯覆蓋率，甚至是高深寬比的扇形側(cè)壁表面(Scalloped Via)。進(jìn)而突破阻障層在晶種層和填充沉積過(guò)程中，一系列與覆蓋相關(guān)的性能和可靠性問(wèn)題，令后續(xù)沉積時(shí)間大幅縮短，成本亦能下探。
Lerner不諱言，傳統(tǒng)真空沉積制程一直無(wú)法導(dǎo)入高品質(zhì)的阻障層，尤其是較深、直徑較小、深寬比為10：1及以上的填孔，而目前業(yè)界正亟須從這些桎梏中突圍，以全面實(shí)現(xiàn)3D IC整合的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。有鑒于此，AquiVia和AquiVantage濕式制程集晶圓保形性、階梯覆蓋率和純度于一體，為物理氣相沈積(PVD)、化學(xué)氣相沈積(CVD)或其他干式制程所不能比擬，比照標(biāo)準(zhǔn)的干式制程可降低約40～50%的成本，將是未來(lái)3D IC的關(guān)鍵推手。
Lerner分析，濕式制程可省卻傳統(tǒng)干式制程的CMP、PVD及CVD等步驟，簡(jiǎn)化整個(gè)晶圓產(chǎn)出流程。此外，其摒除干式制程所用設(shè)備支出及相關(guān)操作成本如真空無(wú)塵室空間、電力等經(jīng)濟(jì)效益，不僅是切入3D IC封裝領(lǐng)域的絕佳考量，也是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體綠色制程關(guān)鍵拼圖。
考量到整體3D IC晶片制作流程，Lerner認(rèn)為，每片12寸晶圓加入矽穿孔制程后僅能增加100美元成本，才能趨近符合終端產(chǎn)品采用的目標(biāo)值，而現(xiàn)在3D IC供應(yīng)鏈尚未完備，導(dǎo)致價(jià)格高于市場(chǎng)預(yù)期數(shù)倍。故預(yù)估未來(lái)2年供應(yīng)鏈慢慢成形后，相對(duì)傳統(tǒng)干式制程，大幅簡(jiǎn)化流程的濕式制程將更易達(dá)標(biāo)。
Alchimer執(zhí)行長(zhǎng)Steve Lerner表示，為實(shí)現(xiàn)3D IC架構(gòu)須將晶圓磨得更薄，還要在晶圓上執(zhí)行矽穿孔，以進(jìn)行晶片間的導(dǎo)線互連。因此，晶片制程大翻新后，除帶來(lái)全新技術(shù)挑戰(zhàn)，設(shè)備與制程成本亦將攀升，而Alchimer的AquiVantage濕式制程技術(shù)，可優(yōu)化矽穿孔制程后鉆孔(Via Last)方案在中介層(Interposer)、重布線層(RDL)上的導(dǎo)線薄膜層，提升晶圓背面導(dǎo)線的品質(zhì)；同時(shí)也簡(jiǎn)化整體流程，省卻成本最高昂的兩道黃光微影制程，對(duì)于3D IC封裝流程帶來(lái)結(jié)構(gòu)上的革新，進(jìn)一步降低中介層高達(dá)50%的制造成本。
Alchimer執(zhí)行長(zhǎng)Steve Lerner表示，Alchimer擁有獨(dú)特的半導(dǎo)體制程技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)亦可望與全球制程設(shè)備、材料大廠合作，持續(xù)發(fā)揮優(yōu)異制程的影響力。
Lerner強(qiáng)調(diào)，AquiVantage專為Via Last封裝制程打造，將為晶圓代工廠、封裝廠(OSAT)與整合元件制造商(IDM)跨進(jìn)3D IC封裝領(lǐng)域帶來(lái)低成本及制程精簡(jiǎn)的效益。
另外，Alchimer也透過(guò)薄膜沉積技術(shù)改進(jìn)，讓矽穿孔生產(chǎn)更具成本效益。Lerner指出，Alchimer的AquiVia阻障層制程可對(duì)復(fù)雜的矽晶圓平面提供100%階梯覆蓋率，甚至是高深寬比的扇形側(cè)壁表面(Scalloped Via)。進(jìn)而突破阻障層在晶種層和填充沉積過(guò)程中，一系列與覆蓋相關(guān)的性能和可靠性問(wèn)題，令后續(xù)沉積時(shí)間大幅縮短，成本亦能下探。
Lerner不諱言，傳統(tǒng)真空沉積制程一直無(wú)法導(dǎo)入高品質(zhì)的阻障層，尤其是較深、直徑較小、深寬比為10：1及以上的填孔，而目前業(yè)界正亟須從這些桎梏中突圍，以全面實(shí)現(xiàn)3D IC整合的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。有鑒于此，AquiVia和AquiVantage濕式制程集晶圓保形性、階梯覆蓋率和純度于一體，為物理氣相沈積(PVD)、化學(xué)氣相沈積(CVD)或其他干式制程所不能比擬，比照標(biāo)準(zhǔn)的干式制程可降低約40～50%的成本，將是未來(lái)3D IC的關(guān)鍵推手。
Lerner分析，濕式制程可省卻傳統(tǒng)干式制程的CMP、PVD及CVD等步驟，簡(jiǎn)化整個(gè)晶圓產(chǎn)出流程。此外，其摒除干式制程所用設(shè)備支出及相關(guān)操作成本如真空無(wú)塵室空間、電力等經(jīng)濟(jì)效益，不僅是切入3D IC封裝領(lǐng)域的絕佳考量，也是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體綠色制程關(guān)鍵拼圖。
考量到整體3D IC晶片制作流程，Lerner認(rèn)為，每片12寸晶圓加入矽穿孔制程后僅能增加100美元成本，才能趨近符合終端產(chǎn)品采用的目標(biāo)值，而現(xiàn)在3D IC供應(yīng)鏈尚未完備，導(dǎo)致價(jià)格高于市場(chǎng)預(yù)期數(shù)倍。故預(yù)估未來(lái)2年供應(yīng)鏈慢慢成形后，相對(duì)傳統(tǒng)干式制程，大幅簡(jiǎn)化流程的濕式制程將更易達(dá)標(biāo)。
下載文檔
