應(yīng)用材料加速半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)異質(zhì)整合技術(shù)藍(lán)圖

應(yīng)用材料發(fā)布新技術(shù)與能力，幫助客戶加速實(shí)現(xiàn)異質(zhì)芯片設(shè)計(jì)與整合的技術(shù)藍(lán)圖。應(yīng)用材料結(jié)合先進(jìn)封裝與大面積基板技術(shù)，與產(chǎn)業(yè)合作伙伴攜手開(kāi)發(fā)新解決方案，大幅改善芯片功率、效能、單位面積成本與上市時(shí)間(PPACt)。
 

應(yīng)用材料公司加速異質(zhì)的設(shè)計(jì)和整合

異質(zhì)整合讓不同技術(shù)、功能與尺寸規(guī)格的芯片得以整合在一個(gè)封裝中，讓半導(dǎo)體與系統(tǒng)業(yè)者獲得前所未有的設(shè)計(jì)與制造彈性。應(yīng)用材料公司是全球最大的先進(jìn)封裝技術(shù)供貨商，產(chǎn)品線囊括蝕刻(ETCH)、物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、電鍍(ECD)、化學(xué)機(jī)械研磨(CMP) 、表面處理與退火。應(yīng)用材料公司位于新加坡的先進(jìn)封裝研發(fā)中心，擁有業(yè)界最廣泛的產(chǎn)品組合，能為異質(zhì)整合奠定穩(wěn)固根基，包括先進(jìn)凸塊、微凸塊、細(xì)線重布線路層(RDL)、硅穿孔(TSV)與混合鍵合(Hybrid Bonding)。
針對(duì)異質(zhì)整合先進(jìn)封裝技術(shù)，應(yīng)用材料公司發(fā)布了三項(xiàng)至關(guān)重要的創(chuàng)新，包括裸晶對(duì)晶圓混合鍵合、晶圓對(duì)晶圓迭合與先進(jìn)基板。
加速裸晶對(duì)晶圓的混合鍵合
裸晶對(duì)晶圓混合鍵合使用銅對(duì)銅直接互連技術(shù)，提高I/O密度并縮短小芯片之間的線路長(zhǎng)度，進(jìn)而提升整體效能、功率與成本效益。為加速此技術(shù)的開(kāi)發(fā)，應(yīng)用材料公司在其先進(jìn)封裝研發(fā)中心新增了先進(jìn)軟件仿真功能，在進(jìn)入硬件開(kāi)發(fā)階段前先行評(píng)估與優(yōu)化各種參數(shù)，例如材料選擇與封裝架構(gòu)，協(xié)助客戶縮短學(xué)習(xí)周期與產(chǎn)品上市時(shí)間。這些是應(yīng)用材料公司與貝思半導(dǎo)體 (BE Semiconductor) 在2020年10月發(fā)布的共同開(kāi)發(fā)協(xié)議中提到的功能。此協(xié)議的目的是率先為裸晶型混合鍵合技術(shù)，提供完整且獲產(chǎn)業(yè)認(rèn)可的設(shè)備解決方案。
貝思半導(dǎo)體技術(shù)長(zhǎng)Ruurd Boomsma表示：「透過(guò)與應(yīng)用材料公司合作，我們對(duì)協(xié)同優(yōu)化設(shè)備解決方案有更深入了解。這些解決方案能幫助客戶在晶圓生產(chǎn)環(huán)境中，運(yùn)用復(fù)雜的混合鍵合制程，在極短的時(shí)間內(nèi)，貝思半導(dǎo)體與應(yīng)用材料公司團(tuán)隊(duì)已在新加坡混合鍵合卓越中心取得顯著進(jìn)展，不僅能更有效率地處理客戶材料，同時(shí)也加速先進(jìn)異質(zhì)整合技術(shù)的發(fā)展?！?br/>為晶圓對(duì)晶圓混合鍵合開(kāi)發(fā)協(xié)同優(yōu)化的解決方案
晶圓對(duì)晶圓接合技術(shù)，能讓芯片制造商在單一晶圓上設(shè)計(jì)特定芯片架構(gòu)，并在另一片晶圓上設(shè)計(jì)不同的架構(gòu)，再藉由這兩片晶圓的接合，制造出完整的裝置。為了達(dá)到高效能與良率，前段制程步驟的質(zhì)量非常重要，接合時(shí)的均勻度和對(duì)準(zhǔn)度也不容輕忽。因此，應(yīng)用材料公司同時(shí)也宣布與益高科技(EVG)簽訂聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議，共同為晶圓對(duì)晶圓接合開(kāi)發(fā)協(xié)同優(yōu)化的解決方案。這項(xiàng)合作將結(jié)合應(yīng)用材料公司在沉積、平坦化、植入、量測(cè)與檢驗(yàn)領(lǐng)域的專業(yè)能力，以及EVG在晶圓接合、晶圓前置處理與活化，以及接合對(duì)準(zhǔn)和迭對(duì)量測(cè)方面的頂尖技術(shù)。
EVG業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)總監(jiān)Thomas Uhrmann表示：「3D整合與工程設(shè)計(jì)材料逐漸成為半導(dǎo)體創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力，并帶動(dòng)晶圓對(duì)晶圓混合鍵合技術(shù)的需求。若要優(yōu)化此關(guān)鍵制程技術(shù)，以因應(yīng)新應(yīng)用的需求，首先要對(duì)整個(gè)制程鏈的整合議題有透徹了解，透過(guò)與業(yè)界伙伴合作，例如與應(yīng)用材料公司建立的合作關(guān)系，我們可以與制程設(shè)備公司共享資料，并學(xué)習(xí)對(duì)方的長(zhǎng)處，進(jìn)而協(xié)同優(yōu)化我們的解決方案，更有效地解決客戶在制造方面的重要問(wèn)題?！?br/>應(yīng)用材料公司先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)總經(jīng)理文森特? 迪卡普里奧(Vincent DiCaprio)表示：「透過(guò)與貝思半導(dǎo)體和EVG等產(chǎn)業(yè)伙伴的合作，應(yīng)用材料公司能為客戶提供所需的專業(yè)能力與技術(shù)，以加速裸晶對(duì)晶圓、晶圓對(duì)晶圓混合鍵合技術(shù)的開(kāi)發(fā)與采用，隨著愈來(lái)愈多芯片制造商使用異質(zhì)整合技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)PPACt目標(biāo)，應(yīng)用材料公司期待能在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中做出更多貢獻(xiàn)。」
利用更大面積、更先進(jìn)的基板獲得PPAC優(yōu)勢(shì)
由于芯片制造商不斷在精密的2.5D與3D封裝設(shè)計(jì)中植入更多芯片，使得更先進(jìn)基板的需求與日俱增。應(yīng)用材料公司也運(yùn)用最近收購(gòu)的Tango Systems提供的先進(jìn)面板制程技術(shù)，來(lái)增加封裝尺寸與互連密度。相較于晶圓尺寸的基板，500 mm2以上的面板尺寸基板能夠封裝更多芯片，進(jìn)而提升芯片的成本效益、功率與效能。
隨著客戶開(kāi)始采用這些較大面板尺寸的基板，應(yīng)用材料公司也透過(guò)旗下的顯示器事業(yè)群提供大面積的材料工程技術(shù)，包括沉積、電子束測(cè)試(eBeam testing)、掃描式電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)與量測(cè)，以及針對(duì)缺陷分析的聚焦離子束(FIB)。