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[导读]上个世纪80年代初Brewer Science发明了Anti-Reflective Coatings(防反射涂层,简称“ARC®”)材料,由此革新了光刻工艺,Brewer Science一直致力于通过技术创新不断推动摩尔定律向前发展。

上个世纪80年代初Brewer Science发明了Anti-Reflective Coatings(防反射涂层,简称“ARC®”)材料,由此革新了光刻工艺,Brewer Science一直致力于通过技术创新不断推动摩尔定律向前发展。

在3.20日至22日SEMICON China期间,Brewer Science召开了媒体见面会,和与会媒体分享了材料对半导体市场未来发展的重要性以及Brewer Science的新产品。

Brewer Science正在给媒体朋友们介绍

中国的外包半导体封装测试服务提供商 (OSAT) 已开始提供扇出型晶圆级封装 (FOWLP) 技术,并使该技术成为其先进封装工艺的一部分,这一趋势继续呈现增长态势。过去一年中,Brewer Science 又在其业界领先的先进封装解决方案系列中新增了一些关键产品和服务。

Brewer Science的主营业务主要覆盖先进光刻、晶圆级封装与打印电子类新兴市场三大块。作为一家半导体厂商,Brewer Science触及各行各业,3D产品、汽车电子、物联网、AI等等。


Brewer Science的产品组合

Brewer Science在晶圆级封装领域提供三种材料: 临时键合/解键合材料、重分布层增层材料(redistribution layer build-up materials)、晶圆级蚀刻保护和平坦化材料(etch protection & planarization material)。

为什么需要临时键合/解键合呢?难点和挑战在哪?

一般晶圆厚度大约为700微米,当被打薄到100微米左右时便失去了自我支撑的能力,并且易碎。为了获得更好的散热和性能、减小器件尺寸和功耗,所以就得引进临时键合/解键合材料,除了提供机械支撑和正面保护的作用外,还可以协助完成下游工艺步骤。在封装技术快速发展的当下,临时键合/解键合已经得到大力发展并广泛运用到了晶圆级封装(WLP)领域,比如PoP层叠封装、扇出型(Fan-out)封装、硅通孔(TSV)技术下的2.5D/3D封装。


临时键合工艺流程图

市面上主要的解键合方式则有以下四种:

1) 化学解键合——适合小规模试产,化学试剂通过载片上的小孔将材料溶解,便可解开。适合科研机构。

2) 热滑动解键合——当温度达到一个阈值(150℃甚至200℃),所用的键合材料便会流动,随后便可进行滑动解键合。其中的解开速度与材料厚度、性能都有关系。从材料商的角度来看,更注重安全快速的解键合材料。

3) 机械解键合——不需要加热,在室温情况下就能发生,目前Brewer Science已经能做到20片Wafer/h。

4) 激光解键合——速度更快,目前能做到50片wafer/h,该方法也不会产生更多余热,在业内此方法越来越流行,不过如何能在低能量的情况下,能够在无残留或尽可能较少残留的情况下进行解键,就必须要对材料和激光有非常好的了解。

目前来看,超薄晶圆级封装对于材料的需求包括可耐温达350℃以上、卓越的黏着力、兼容晶圆与面板制程、满足打薄厚度可小于50微米、耐化学性、出色的总厚度变化(TTV)、兼容于后段制程(Downstream Process)、高产率易于加工,以及低成本。


晶圆级封装的需求和挑战

这些需求也为材料商带来了新挑战,如临时键合材料需耐高温、容易分离不残留、更广泛的热循环等,因此专注于协助客户进入更新制程与封装技术的Brewer Science,推出了BrewerBOND® T1100 和 BrewerBOND® C1300 系列材料共同创造了 Brewer Science 首个完整、双层的临时键合和解键合系统。BrewerBUILD™ 薄式旋涂装封装材料专门用于重分布层 (RDL)——优先扇出型晶圆级封装 (FOWLP),Brewer Science 预计更多中国公司将会在不久的将来开始使用此工艺。

EUV虽为主流,但Brewer Science仍会继续研发DSA

一直以来,光刻技术的进步对更小半导体工艺节点至关重要。由于预测到浸润式光刻技术之扩展能力存在局限性,业界不断追求着下一代光刻技术。并且提出了几种技术,涵盖极紫外光光刻(EUV)、多波束电子束光刻、纳米(nm)压印光刻及嵌段共聚物的定向自组装(DSA)技术。

EUV作为主流的光刻技术,目前已被很多大的代工厂所采用,DSA却未受大量关注。为何Brewer Science会投资研发DSA?在解答该问题前,先来了解下何为DSA。DSA中文名为嵌段共聚物定向自组装,DSA于21世纪初得到初步发展,并在随后几年里引起了主要半导体制造商的高度关注,后来在一定程度上失宠,部分原因是EUV光刻获得了重要投资,取得了进步。而目前,由于EUV技术的成本过高,也暂缓了其快速发展的脚步。在Brewer Science看来,对于EUV和DSA不是两者选其一的选择题,充分利用两者的优势或许会获得更大的机会。DSA和EUV它们最终会成为精细间距光刻工艺运用在N7等节点的主流技术。业内企业应跳出孤军奋战的局面,且材料供货商和化工公司应建立合作关系以迎接这种转变。所以Brewer Science会对这两个技术都会投入研发以应为未来制程技术演进的需求,对于客户来说他们也会多一种选择。


Brewer Science对先进光刻的贡献


清洗工艺流程的示例

最后,Brewer Science认为中国市场将是未来几年的主要增长市场,随着中国持续推进本土半导体制造基础设施的建设,对于设备和材料的需求也必将大大增加。Brewer Science看好中国市场的未来的发展,Brewer Science 正在巩固其作为中国地区领先材料供应商的地位。

Brewer Science 仍在继续扩大其技术组合,以囊括可实现先进光刻、薄晶圆处理、3D 集成、化学和机械设备保护的产品以及基于纳米技术的产品,从而更好地推动半导体材料技术的发展,做这个时代的领路人。

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