盛美半导体首台无应力抛光设备交付中国晶圆级先进封装龙

似水流年

盛美半导体首台无应力抛光设备交付中国晶圆级先进封装龙头企业客户

盛美半导体设备公司，作为国际领先的半导体和晶圆级封装设备供应商，近日发布公司新产品：适用于晶圆级先进封装应用(Wafer Level Advance Package)的无应力抛光(Stree-Free-Polish)解决方案。先进封装级无应力抛光（Ultra SFP ap）设计用于解决先进封装中，硅通孔（TSV）和扇出(FOWLP)应用金属平坦化工艺中表层铜层过厚引起晶圆翘曲的问题。

先进封装级无应力抛光技术来源于盛美半导体的无应力抛光技术(Ultra SFP)，该技术整合了无应力抛光(SFP)、化学机械研磨(CMP)、和湿法刻蚀工艺(Wet-Etch)。晶圆通过这三步工艺，在化学机械研磨和湿法刻蚀工艺前，采用电化学方法无应力去除晶圆表面铜层，释放晶圆的应力。此外，电化学抛光液的回收使用，和先进封装级无应力抛光技术能显著的降低化学和耗材使用量，保护环境的同时降低设备使用成本。

盛美半导体设备公司董事长王晖博士介绍：“我们在2009年开发了无应力抛光技术，这一领先于时代的技术，随着先进封装硅通孔和扇出工艺的高速发展，对于环境保护和降低工艺运营成本的需求日益增长，为我们先进封装级无应力抛光工艺提供了理想的应用市场。”

盛美半导体同时宣布，在2019年第四季度已交付一台先进封装级无应力抛光设备至中国晶圆级封装龙头企业。在2020年度这台设备将在先进封装客户端进行测试和验证，我们期待在2020年中完成设备的首轮测试验证，并进一步进入客户端量产生产线进行量产验证，并完成客户验收。

无应力抛光技术可以被认为盛美半导体的电化学电镀技术的一个反向技术，均基于电化学原理，晶圆被固定在夹具上旋转，并与抛光电源相连接作为阳极；同时电化学抛光液被喷射至晶圆表面，在电流作用下金属离子从晶圆表面被去除。在硅通孔和扇出工艺应用中，先进封装级无应力抛光技术通过三步工艺，有效的解决其他工艺所引起的晶圆应力。在硅通孔工艺中，首先采用无应力抛光工艺去除表层的电镀沉积后的铜层，保留0.2μm厚度；然后采用化学机械研磨工艺进行平坦化将剩余铜层去除，停止至钛阻挡层；最后使用湿法刻蚀工艺将暴露于表面的非图形结构内钛阻挡层去除，露出阻挡层下层的氧化层。在扇出工艺中的再布线层(RDL)平坦化应用中，同样的工艺能够被采用，用于释放晶圆应力，去除表层铜层和阻挡层。

基于电化学抛光液和湿法刻蚀液能够通过化学回收系统实时回收使用，先进封装级无应力抛光工艺能够显著的节省工艺使用成本。此外化学回收系统也能够集中收集从铜层中提取的高纯度金属，可以再次利用于其他应用中，提供可持续发展的环保解决方案。

先进封装级无应力抛光设备Ultra SFP ap 335，包括2个无应力抛光工艺腔，1个化学机械平坦化工艺腔，和2个湿法刻蚀兼清洗腔。工艺化学包括：电化学抛光液，铜研磨液，铜刻蚀液，和钛刻蚀液。以上三种工艺均提供0.5μm/min以上的去除速率，片内均匀性(WIWNU)小于3%，以及片间均匀性(WTWNU)小于1.5%。