上個(gè)世紀(jì)80年代初Brewer Science發(fā)明了Anti-Reflective Coatings(防反射涂層，簡(jiǎn)稱“ARC®”)材料，由此革新了光刻工藝，Brewer Science一直致力于通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新不斷推動(dòng)摩爾定律向前發(fā)展。

在3.20日至22日SEMICON China期間，Brewer Science召開(kāi)了媒體見(jiàn)面會(huì)，和與會(huì)媒體分享了材料對(duì)半導(dǎo)體市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展的重要性以及Brewer Science的新產(chǎn)品。

中國(guó)的外包半導(dǎo)體封裝測(cè)試服務(wù)提供商 (OSAT) 已開(kāi)始提供扇出型晶圓級(jí)封裝 (FOWLP) 技術(shù)，并使該技術(shù)成為其先進(jìn)封裝工藝的一部分，這一趨勢(shì)繼續(xù)呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。過(guò)去一年中，Brewer Science 又在其業(yè)界領(lǐng)先的先進(jìn)封裝解決方案系列中新增了一些關(guān)鍵產(chǎn)品和服務(wù)。

Brewer Science的主營(yíng)業(yè)務(wù)主要覆蓋先進(jìn)光刻、晶圓級(jí)封裝與打印電子類新興市場(chǎng)三大塊。作為一家半導(dǎo)體廠商，Brewer Science觸及各行各業(yè)，3D產(chǎn)品、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、AI等等。

Brewer Science的產(chǎn)品組合

Brewer Science在晶圓級(jí)封裝領(lǐng)域提供三種材料: 臨時(shí)鍵合/解鍵合材料、重分布層增層材料(redistribution layer build-up materials)、晶圓級(jí)蝕刻保護(hù)和平坦化材料(etch protection & planarization material)。

為什么需要臨時(shí)鍵合/解鍵合呢?難點(diǎn)和挑戰(zhàn)在哪?

一般晶圓厚度大約為700微米，當(dāng)被打薄到100微米左右時(shí)便失去了自我支撐的能力，并且易碎。為了獲得更好的散熱和性能、減小器件尺寸和功耗，所以就得引進(jìn)臨時(shí)鍵合/解鍵合材料，除了提供機(jī)械支撐和正面保護(hù)的作用外，還可以協(xié)助完成下游工藝步驟。在封裝技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)下，臨時(shí)鍵合/解鍵合已經(jīng)得到大力發(fā)展并廣泛運(yùn)用到了晶圓級(jí)封裝(WLP)領(lǐng)域，比如PoP層疊封裝、扇出型(Fan-out)封裝、硅通孔(TSV)技術(shù)下的2.5D/3D封裝。

臨時(shí)鍵合工藝流程圖

市面上主要的解鍵合方式則有以下四種：

1) 化學(xué)解鍵合——適合小規(guī)模試產(chǎn)，化學(xué)試劑通過(guò)載片上的小孔將材料溶解，便可解開(kāi)。適合科研機(jī)構(gòu)。

2) 熱滑動(dòng)解鍵合——當(dāng)溫度達(dá)到一個(gè)閾值(150℃甚至200℃)，所用的鍵合材料便會(huì)流動(dòng)，隨后便可進(jìn)行滑動(dòng)解鍵合。其中的解開(kāi)速度與材料厚度、性能都有關(guān)系。從材料商的角度來(lái)看，更注重安全快速的解鍵合材料。

3) 機(jī)械解鍵合——不需要加熱，在室溫情況下就能發(fā)生，目前Brewer Science已經(jīng)能做到20片Wafer/h。

4) 激光解鍵合——速度更快，目前能做到50片wafer/h，該方法也不會(huì)產(chǎn)生更多余熱，在業(yè)內(nèi)此方法越來(lái)越流行，不過(guò)如何能在低能量的情況下，能夠在無(wú)殘留或盡可能較少殘留的情況下進(jìn)行解鍵，就必須要對(duì)材料和激光有非常好的了解。

目前來(lái)看，超薄晶圓級(jí)封裝對(duì)于材料的需求包括可耐溫達(dá)350℃以上、卓越的黏著力、兼容晶圓與面板制程、滿足打薄厚度可小于50微米、耐化學(xué)性、出色的總厚度變化(TTV)、兼容于后段制程(Downstream Process)、高產(chǎn)率易于加工，以及低成本。

晶圓級(jí)封裝的需求和挑戰(zhàn)

這些需求也為材料商帶來(lái)了新挑戰(zhàn)，如臨時(shí)鍵合材料需耐高溫、容易分離不殘留、更廣泛的熱循環(huán)等，因此專注于協(xié)助客戶進(jìn)入更新制程與封裝技術(shù)的Brewer Science，推出了BrewerBOND® T1100 和 BrewerBOND® C1300 系列材料共同創(chuàng)造了 Brewer Science 首個(gè)完整、雙層的臨時(shí)鍵合和解鍵合系統(tǒng)。BrewerBUILD™ 薄式旋涂裝封裝材料專門(mén)用于重分布層 (RDL)——優(yōu)先扇出型晶圓級(jí)封裝 (FOWLP)，Brewer Science 預(yù)計(jì)更多中國(guó)公司將會(huì)在不久的將來(lái)開(kāi)始使用此工藝。

EUV雖為主流，但Brewer Science仍會(huì)繼續(xù)研發(fā)DSA

一直以來(lái)，光刻技術(shù)的進(jìn)步對(duì)更小半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)至關(guān)重要。由于預(yù)測(cè)到浸潤(rùn)式光刻技術(shù)之?dāng)U展能力存在局限性，業(yè)界不斷追求著下一代光刻技術(shù)。并且提出了幾種技術(shù)，涵蓋極紫外光光刻(EUV)、多波束電子束光刻、納米(nm)壓印光刻及嵌段共聚物的定向自組裝(DSA)技術(shù)。

EUV作為主流的光刻技術(shù)，目前已被很多大的代工廠所采用，DSA卻未受大量關(guān)注。為何Brewer Science會(huì)投資研發(fā)DSA?在解答該問(wèn)題前，先來(lái)了解下何為DSA。DSA中文名為嵌段共聚物定向自組裝，DSA于21世紀(jì)初得到初步發(fā)展，并在隨后幾年里引起了主要半導(dǎo)體制造商的高度關(guān)注，后來(lái)在一定程度上失寵，部分原因是EUV光刻獲得了重要投資，取得了進(jìn)步。而目前，由于EUV技術(shù)的成本過(guò)高，也暫緩了其快速發(fā)展的腳步。在Brewer Science看來(lái)，對(duì)于EUV和DSA不是兩者選其一的選擇題，充分利用兩者的優(yōu)勢(shì)或許會(huì)獲得更大的機(jī)會(huì)。DSA和EUV它們最終會(huì)成為精細(xì)間距光刻工藝運(yùn)用在N7等節(jié)點(diǎn)的主流技術(shù)。業(yè)內(nèi)企業(yè)應(yīng)跳出孤軍奮戰(zhàn)的局面，且材料供貨商和化工公司應(yīng)建立合作關(guān)系以迎接這種轉(zhuǎn)變。所以Brewer Science會(huì)對(duì)這兩個(gè)技術(shù)都會(huì)投入研發(fā)以應(yīng)為未來(lái)制程技術(shù)演進(jìn)的需求，對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)他們也會(huì)多一種選擇。

Brewer Science對(duì)先進(jìn)光刻的貢獻(xiàn)

清洗工藝流程的示例

最后，Brewer Science認(rèn)為中國(guó)市場(chǎng)將是未來(lái)幾年的主要增長(zhǎng)市場(chǎng)，隨著中國(guó)持續(xù)推進(jìn)本土半導(dǎo)體制造基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，對(duì)于設(shè)備和材料的需求也必將大大增加。Brewer Science看好中國(guó)市場(chǎng)的未來(lái)的發(fā)展，Brewer Science 正在鞏固其作為中國(guó)地區(qū)領(lǐng)先材料供應(yīng)商的地位。

Brewer Science 仍在繼續(xù)擴(kuò)大其技術(shù)組合，以囊括可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)光刻、薄晶圓處理、3D 集成、化學(xué)和機(jī)械設(shè)備保護(hù)的產(chǎn)品以及基于納米技術(shù)的產(chǎn)品，從而更好地推動(dòng)半導(dǎo)體材料技術(shù)的發(fā)展，做這個(gè)時(shí)代的領(lǐng)路人。