2 2401 Brewer Driver,Rolla,MO 65401,美国 * 通讯作者的电子邮件:vikram.turkani@novacentrix.com 摘要 临时键合和脱键合 (TB/DB) 工艺已成为晶圆级封装技术中很有前途的解决方案。这些工艺为晶圆减薄和随后的背面处理提供了途径,这对于使用 3D 硅通孔 (TSV) 和扇出晶圆级封装等技术实现异质集成至关重要。这些对于整体设备小型化和提高性能至关重要。在本文中,介绍了一种新颖的光子脱键合 (PDB) 方法和相应的键合材料。PDB 通过克服与传统脱键合方法相关的许多缺点来增强 TB/DB 工艺。PDB 使用来自闪光灯的脉冲宽带光 (200 nm – 1100 nm) 来脱键合临时键合的晶圆对与玻璃作为载体晶圆。这些闪光灯在短时间间隔(~100 µs)内产生高强度光脉冲(高达 45 kW/cm 2 )以促进脱粘。通过成功将减薄(<70 μm)硅晶圆从玻璃载体上脱粘,证明了 PDB 在 TB/DB 工艺中的可行性。对减薄晶圆和载体的脱粘后清洁进行了评估。通过每个闪光灯提供均匀、大面积照明(75 mm x 150 mm),并且能够串联灯以增加 PDB 工具的照明面积,PDB 方法为晶圆级和面板级封装技术提供了一种高通量、低成本的脱粘解决方案。关键词光子剥离、闪光灯、临时键合和脱粘、临时键合材料、晶圆级封装。
本论文的目的是研究使用 ECR(电子回旋共振)氢等离子体技术的低温原位清洗工艺和使用 HF 浸渍法的原位清洗工艺,用于低温硅同质外延生长。在 MS-CVD(多室化学气相沉积)反应器上安装了负载锁室,以降低将污染物引入系统的可能性。选择 ECR 等离子体系统是因为与传统的 RF(射频)系统相比,它可以以良好调节的方式输送更高密度的低能离子。选择氢气是因为氢气质量轻,并且能够与表面污染物发生化学反应。在原位清洗的晶圆顶部沉积外延层,并通过 XTEM(横截面透射电子显微镜)和 RBS(卢瑟福背散射光谱)技术研究外延层和外延层/衬底界面的结构质量。使用 SIMS(二次离子质谱)检测界面处的氧和碳污染物。
用于 mmWave 封装测试的 xWave 平台 • 信号完整性 – 短阻抗控制共面波导 (CPW) – 测试仪和 DUT 之间的 1 个转换(连接器到引线框架) – DUT 球接触 CPW • 集成解决方案(PCB/接触器合一) – 包括从测试仪到 DUT 的完整 RF 路径 – 用于电源和控制信号的 Pogo 引脚 • 生产封装测试解决方案 – 坚固的引线框架可持续数百万次循环 – 机械组装完全可现场维护 – 包括校准套件(s 参数) – 用于三温测试(-55 至 155°C)的 CTE 匹配材料
范围和章节大纲 本章旨在简要概述晶圆级封装 (WLP),包括晶圆级芯片规模封装 (WLCSP) 和扇出型封装,作为这些技术未来发展路线图的背景。本文并非旨在提供详细的历史,也不是与这些技术相关的所有可能的结构、工艺和材料的详细描述。在有关该主题的各种文章和书籍中可以找到更详细的信息。本章试图回顾 WLP 技术迄今为止的发展,并预测未来的需求和挑战。 晶圆级封装是指在晶圆仍为晶圆时对芯片进行封装,可以单独封装,也可以与其他芯片或其他组件(例如分立无源器件)或功能组件(例如微机电系统 (MEMS) 或射频 (RF) 滤波器)组合封装。这允许使用异构集成进行晶圆级和面板级封装。尽管从定义上讲,WLP 历来都是使用直径为 200 毫米或 300 毫米的圆形晶圆格式生产的,但多家供应商正在将类似的制造方法扩展到矩形面板格式。这将允许不仅在晶圆级基础设施(晶圆级封装,或 WLP)上制造异构封装,而且还可以在面板级基础设施(面板级封装,或 PLP)上制造异构封装。本章将包括异构集成路线图 (HIR) 的 WLP 和 PLP 格式。本章分为 7 个部分:1. 执行摘要 2. 晶圆级封装的市场驱动因素和应用 3. 晶圆级封装概述:技术、集成、发展和关键参与者 4. 技术挑战 5. 供应链活动和注意事项 6. 总结、最终结论和致谢 7. 参考文献
半导体行业是新加坡的主要制造业之一;占2014年制造总价值的17.6% - 该行业雇用了3600名工人,约占电子劳动力总数的53%。今天,新加坡是世界上三大晶圆铸造厂的所在地,全球四家顶级外包组装和测试服务公司,以及世界上9家顶级女装的半导体公司。其中一些公司包括Broadcom,NXP,Mediatek,Micron Semiconductor Asia PTE Ltd,United Microelectronics Corporation,STATS CHIPPAC,QUAPCOM,Qualcomm和Silicon Manufacturing Company的系统。在2013年,我们的晶圆厂每月生产约100万个晶圆,在全球范围内约有10个晶圆的晶圆。工作详细信息:
根据与诺斯罗普·格鲁曼公司的协议,合作者将有一段预定的时间(“设计期”),使用诺斯罗普·格鲁曼公司提供的模型和 PDK 进行设计。设计期结束后,合作者需要在规定的截止日期前向代工厂提交设计,以便将其设计纳入工厂运行。合作者还需要提交其设计和文档,以便在 STARRY NITE IP 存储库中存档。一旦掩模完成流片,诺斯罗普·格鲁曼公司将使用该掩模制造晶圆。请注意,诺斯罗普·格鲁曼公司不会对电路进行直流或射频测试;整个工厂流程中都会测量掩模上的过程控制监视器 (PCM) 结构。b. 合作者同意公布设计提交和掩模流片时间表。c. 请注意,美国政府对哪些设计将投入生产拥有最终决定权
关键词:GaN、焊料、AuSn 焊料、溅射、共晶、芯片粘接摘要对于 GaN MMIC 芯片粘接,经常使用 80%Au20%Sn 共晶焊料。通常的做法是使用预制件 AuSn 将芯片粘接到 CuW 或其他一些基板上。在此过程中,操作员可能需要将预制件切割成芯片尺寸,然后对齐预制件、芯片和基板。由于操作员需要同时对齐三个微小部件(预制件、芯片和基板),因此这是一个具有挑战性的过程,可能需要返工。此外,预制件厚度为 1mil(在我们的例子中),这可能导致过量的焊料溢出,需要清理,因为它会妨碍其他片外组装。整个芯片粘接过程可能很耗时。在本文中,我们描述了一种在分离芯片之前在 GaN 晶圆上使用共晶成分溅射靶溅射沉积共晶 AuSn 的方法。它消除了预制件和芯片的对准,并且不会挤出多余的 AuSn。通过使用共晶溅射靶,它还可以简化靶材制造。下面给出了芯片粘接结果。引言宽带微波 GaN MMIC 功率放大器在国防和通信应用中具有重要意义。随着设备性能的提高,芯片粘接变得非常重要,因为它会极大地影响 MMIC 的热预算。80%Au/20%Sn 焊料已用于半导体应用超过 50 年,通常作为冲压预制件。然而,由于需要将 MMIC 芯片中的多个小块和焊料预制件对准到载体上,因此芯片粘接过程可能很繁琐且耗时。在芯片分离之前在整个晶圆上溅射沉积 AuSn 将大大简化芯片粘接过程。然而,溅射的 AuSn 成分对于正确的焊料回流至关重要。由于 Au 和 Sn 的溅射产率不同,AuSn 溅射靶材的化学性质和沉积的 AuSn 薄膜之间存在显著的成分变化 [参考文献 1]。下图 1 显示了 Au-Sn 相图。通过仔细控制溅射参数(功率、压力和氩气),我们能够从共晶成分溅射靶中沉积共晶 AuSn。制造共晶成分溅射靶要容易得多/便宜得多。
直接键合技术不断发展,以应对“更多摩尔”和“超越摩尔”的挑战。自 20 世纪 90 年代绝缘体上硅 (SOI) 技术的出现以来,CEA-Leti 已在直接键合方面积累了丰富的专业知识。从那时起,CEA-Leti 团队一直在积极创新直接键合,以拓宽应用领域。该技术基于室温下两个紧密接触的表面之间的内聚力。然后,范德华力(氢键)和毛细桥产生所需的粘附能。键合后退火将弱键转变为共价键,最终形成一块材料。随着混合键合的出现,直接键合现在不仅解决了基板制造问题,还解决了 3D 互连领域的问题。本文介绍了 CEA-Leti 开发的不同直接键合技术及其在微电子行业和研发中的应用。在文章的第一部分,简明扼要地介绍了直接键合物理学。然后,概述了最先进的键合技术,包括晶圆对晶圆 (WTW) 混合键合、芯片对晶圆 (DTW) 混合键合和 III-V 异质键合。针对合适的应用领域,比较了每种技术的优势、挑战、应用和利害关系。第三部分重点介绍 CEA-Leti 在 ECTC 2022 和 ESTC 2022 上展示的最新混合键合 D2W 结果。讨论了集成挑战以及专用设备开发的作用。最后一部分介绍了潜在的市场和相关产品,并以具有硅通孔 (TSV) 和多层堆叠的芯片为例。
SEMI E62 描述了 FOSB 开门装置的特性和基本功能。E62 是针对设备配置的非常具体的标准,包括定位销、密封区域和锁销形状、位置、运动和扭矩。300 毫米 FOSB 必须与这些功能配合使用,但精确的配合功能尺寸、位置和设计由载体制造商决定。与 E62 FOSB 开门器配合的 FOSB 功能由 Entegris 设计规范定义。一般而言,这种兼容性涉及 E62 FOSB 开门器功能周围的适当间隙和相对位置。
氧化是将晶圆上的硅转化为二氧化硅的过程。硅和氧的化学反应在室温下就开始了,但在形成非常薄的天然氧化膜后停止。为了获得有效的氧化速率,晶圆必须在高温下放入有氧气或水蒸气的炉子中。二氧化硅层用作高质量绝缘体或离子注入的掩模。硅形成高质量二氧化硅的能力是硅仍然是 IC 制造中的主要材料的重要原因。氧化技术 1. 将清洁的晶圆放置在晶圆装载站中,然后将干氮 (N2) 引入腔室。当炉子达到所需温度时,氮气可防止发生氧化。