晶圓製造解決方案供應商SPTS科技公司發表其乾式蝕刻技術中,一項稱爲矽通孔露出(via reveal)的製程方案。Pegasus Rapier模組已被各大重要客戶所裝置並成爲優選製程技術。與最接近的競爭系統相比,它能提供至少快兩倍的矽晶蝕刻速率,並能為12吋接合(bonded) TSV(矽穿孔)晶圓帶來領先同類產品+/- 2.5%的均勻度,以及提供業界唯一的ReVia通孔露出終點偵測(endpoint)系統。
通孔露出,或稱為後TSV(post-TSV)製程是在矽穿孔成型後進行的。晶圓會在載具上暫時地接合、翻轉、並將埋入的TSV磨平5-10微米。然後,磨平的矽表面會針對TSV襯裡(liner)氧化物進行乾式蝕刻,將填充銅材料的通孔露出約5微米高度。在矽晶蝕刻後,這些通孔末端會進一步以電介質鈍化(passivate),再以化學機械研磨(CMP)拋光,以便暴露出銅材料供RDL(重新分配層,redistribution layer)金屬化之用。
TSV晶圓厚度、載具晶圓厚度、接合層均勻度、TSV蝕刻均勻度和背面磨平均勻度都是顯著影響進料總厚度差異(TTV)的重要因素,不良的TTV會對後續製程帶來問題。SPTS的 Pegasus Rapier模組能以其雙電漿源(dual source)設計提供靈活的多重模式運作。在主要模式中,能達成最佳蝕刻深度均勻度至3mm的邊緣排除(edge exclusion)區域,以保留「優質」TTV進料晶圓。若有需要,也可使用以中央快速(centre-fast)或邊緣快速(edge-fast) 蝕刻方式進行,以修正「問題」的進料TTV,以提供更均勻的出料晶圓。
由於研磨率的不確定性,因此能在原地偵測通孔露出的位置點至關重要。如果沒有終點系統,使用者必須分別地在每一片晶圓TSV的上方量測矽晶厚度,並依此調整蝕刻時間,這會增加製程成本、複雜度以及良率損失的風險。ReVia終點偵測系統是Pegasus Rapier模組獨有的功能,它能偵測出TSV露出的尖點,實現每片晶圓間一致的露出高度,以提升良率並避免廢料。本系統已經以終點系統進行通孔露出製程成功證明穿孔密度小於0.01%的晶圓的能力。。
SPTS 科技蝕刻產品行銷總監Dave Thomas博士表示:「蝕刻速率、均勻度控制和終點偵測,都是實現製造過程中單位晶粒最低成本與最高良率的主要因素,尤其是針對價值非常高的晶圓來說,更是重要。我們創新的雙電漿源反應爐設計,再結合我們開發和整合創新終點偵測技術的優異能力,將使我們能在先進封裝市場維持領導地位。」
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- Sep 10 Mon 2012 18:05
2012/09/10 SPTS通孔露出蝕刻解決方案 有助提升後TSV製程的良率
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