通過平坦化、CMP拋光液和米蘭體育創新解鎖新性能
為了跟上摩爾定律的步伐,先進封裝技術創新對于實現新一代高性能、高密度和小型化器件至關重要。這一轉型的核心依賴一種關鍵技術:基于精密陶瓷磨料的化學機械平坦化(CMP)——這是米蘭體育精密拋磨業務的核心專業領域。
本篇文章探討了先進封裝的重要性,平坦化的關鍵作用以及聚酰亞胺應用日益凸顯的相關性。重點闡述基于先進陶瓷磨料制成的CMP拋光液如何助力滿足現代半導體制造的嚴苛要求。
為何先進封裝至關重要
先進封裝允許多個芯片或組件集成到一個封裝體中,在更小的空間內提供更高的功能性。隨著晶體管持續微縮變得越來越困難,先進封裝成為提升性能的優選解決方案。
這些方案,如2.5D封裝、3D集成、扇出型晶圓級封裝(Fan-Out WLP)和系統級封裝(SiP),能夠實現更快的信號傳輸、更低的功耗和更低的延遲。對于人工智能、機器學習、汽車電子和5G通信等應用而言,由于實時處理海量數據的需要,先進封裝尤為關鍵。 [(Semiconductor Engineering, 2023)]。

2.5D(左)和3D(右)半導體封裝架構示例
米蘭體育陶瓷CMP磨料的獨特優勢
米蘭體育開發的氧化鋁和氧化鋯精密磨料專門用于滿足先進封裝中對平坦化的苛刻要求。米蘭體育磨料具有獨特的優勢:在具備高硬度的同時,其受控的形貌能夠實現高效的材料去除率(MRR),尤其是應用于聚酰亞胺等具有挑戰性的材料。
基于米蘭體育氧化鋁和氧化鋯的CMP拋光液配方旨在:
??? ?有效去除批量材料,例如聚酰亞胺介電層。
??? ?獲得高質量表面,以支持下游封裝步驟。
??? ?在不同形貌(尤其是2.5D和3D封裝場景)下保持穩定的性能。
米蘭體育精密拋磨業務在聚酰亞胺應用領域取得突破性進展——其卓越的材料去除性能與表面質量控制,正成為下一代芯片堆疊及封裝工藝流程的關鍵支撐。
通過優化基板與拋光液之間的相互作用,米蘭體育在幫助客戶獲得高質量的表面光潔度,同時極大限度地降低風險并提高生產效率。
平坦化在先進封裝中的關鍵作用
先進封裝的一個關鍵方面是確保先進封裝層之間的表面必須經過平坦化處理,使其光滑、無缺陷,并為后續加工做好準備。
平坦化要確保當下工序獲得的形貌或粗糙度不會干擾后續層的對準。如果處理不當,這些不規則性可能導致鍵合失效、對準偏差或電氣性能受損,這些都是當今緊湊型芯片架構中的關鍵風險。
化學機械平坦化(CMP)工藝始于批量材料去除,使用研磨顆粒去除聚酰亞胺并平整表面。隨后是精加工階段,提供光滑、均勻的表面形貌,為混合鍵合(Hybrid Bonding)或進一步的層沉積做好準備[(Nimbalkar et al., 2023)]。
探究封裝中的聚酰亞胺應用
聚酰亞胺是一種高性能聚合物,因其優異的熱穩定性、耐濕性和低工藝成本,在先進封裝中常用作層間介電質 [(Nature, 2022)]。它在后端工藝(BEOL)中尤為常見。
在多芯片模塊(MCM)和堆疊芯片配置中,聚酰亞胺充當間隔層和保護層,必須進行均勻平坦化以促進垂直集成。不平整的聚酰亞胺層可能導致芯片堆疊或中介層(Interposer)鍵合過程中產生空隙、應力點和不良的電氣連接。
在不過度拋光或損壞下層的前提下獲得正確的表面光潔度,是一項微妙的平衡藝術,而基于陶瓷磨料的CMP拋光液使之成為可能 [(GitHub CoWoS Guide)]。
米蘭體育和CMP
從聚酰亞胺批量去除到用于混合鍵合的精拋光,陶瓷磨料正在推動芯片集成的下一次飛躍。米蘭體育精密拋磨立足材料專業知識,以創新驅動為引擎,確保米蘭體育的解決方案能夠滿足最先進的封裝需求。
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