干貨分享 | 先進(jìn)封裝工藝面臨的挑戰(zhàn)

在先進(jìn)制程遭遇微縮瓶頸的背景下，先進(jìn)封裝朝著 3D 異質(zhì)整合方向發(fā)展，成為延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵路徑。3D 先進(jìn)封裝技術(shù)作為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，使芯片串聯(lián)數(shù)量大幅增加。

隨著異質(zhì)整合需求的不斷提升，前段晶圓制造中的蝕刻、曝光與薄膜沉積等制程及設(shè)備也逐漸應(yīng)用于先進(jìn)封裝（Advanced Packaging）領(lǐng)域。先進(jìn)封裝技術(shù)在半導(dǎo)體制造中占據(jù)著日益重要的地位，尤其在提高集成度、縮小晶片尺寸方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，隨著封裝技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，微污染問(wèn)題成為了一個(gè)不可小覷的挑戰(zhàn)。

先進(jìn)封裝過(guò)程中微污染挑戰(zhàn)的主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 污染源的多樣性
在先進(jìn)封裝過(guò)程中，污染源廣泛存在，涵蓋環(huán)境、制程材料、設(shè)備以及操作人員等多個(gè)方面。這些微小污染物（如金屬顆粒、化學(xué)殘留物、灰塵等）極有可能對(duì)半導(dǎo)體晶片的功能造成嚴(yán)重?fù)p害，甚至?xí)率咕А?/span>

2. 小尺寸與高精度的雙重要求
隨著半導(dǎo)體集成度的不斷提高，元件尺寸持續(xù)縮小，這對(duì)封裝過(guò)程的精度提出了更為嚴(yán)苛的要求。微污染物的存在，可能會(huì)直接影響微小尺寸元件的連接質(zhì)量和導(dǎo)電性，進(jìn)而對(duì)整體性能產(chǎn)生不良影響。

3. 污染容忍度極低
在先進(jìn)封裝，特別是 3D 封裝和芯片堆疊技術(shù)中，微污染物在極為狹窄的空間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生顯著影響。這就對(duì)污染物的檢測(cè)和控制水平提出了極高的要求。

4. 清潔與防范措施亟待加強(qiáng)
為有效應(yīng)對(duì)微污染問(wèn)題，先進(jìn)封裝技術(shù)在制程中需要采用更高效的清潔技術(shù)，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格管控。例如，運(yùn)用潔凈室技術(shù)、過(guò)濾系統(tǒng)以及靜電防護(hù)等手段，防止污染物的侵入。

5. 質(zhì)量控制與檢測(cè)技術(shù)至關(guān)重要
開(kāi)發(fā)高精度的檢測(cè)技術(shù)，如高解析度顯微鏡、X 射線檢測(cè)等，以此識(shí)別和監(jiān)控微污染物，是確保先進(jìn)封裝質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

隨著封裝技術(shù)的不斷進(jìn)步，微污染帶來(lái)的挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)峻。SGS半導(dǎo)體超痕量實(shí)驗(yàn)室，能夠滿足封裝行業(yè)在制程管理和環(huán)境控制方面對(duì)極高標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試服務(wù)的需求。

■ 進(jìn)料品質(zhì)控制

• 硅/二氧化硅/碳化硅 純度與雜質(zhì)分析
• 硅片盒 清潔度分析
• 制程化學(xué)品與制程氣體 品質(zhì)分析
• 光罩/光罩盒 潔凈度分析
• 潔凈室消耗品與包裝材料 清潔度分析
• 氟塑材料污染溶出測(cè)試 - SEMI F57

■ 廠區(qū)環(huán)境品質(zhì)控制

• 潔凈室新風(fēng)系統(tǒng)潔凈度 ISO 14644
• 潔凈室空降分子污染AMC - SEMI F21
• 超純水系統(tǒng)品質(zhì)
• 壓縮干燥空氣品質(zhì) CDA 品質(zhì) - ISO 8573
• 自動(dòng)化設(shè)備潔凈室適用性評(píng)估 - ISO 14644-14