亚微纳技术公司(Aviza)日前正式宣布推出Versalis fxP系统。它是一个200/300mm集群系统,专为利用穿硅通孔技术制造三维集成电路而设计。该技术可包含数个不同工序,包括蚀刻、PVD及CVD,其目的是为了提供快速制造出功能性三维集成电路并加速此类产品市场投入的速度。Versalis fxP系统已获得SEMI的”SEMICON West”最佳产品奖提名。
Versalis fxP是以亚微纳公司经生产实践验证的单一晶片平台为基础,该平台最多能够连接六个加工模块。每个个别模块,如深硅刻蚀、PVD及CVD都经过了应用于多种产品生产上的验证,如:在整芯片上的封装,MEMS以及Power IC等。Versalis fxP平台集合了所有的电镀所需的已开通孔之关键工艺。该“一站式购物”解决方案使客户在研发方面的投资更少,最大程度地降低安装成本和优化其装配区的使用。
“通过利用亚微纳公司在蚀刻、PVD及CVD领域的专业加工经验,公司在此首次推出了一个创造性的系统,那就是Versalis fxP,它提供了专门运用穿硅通孔技术进行三维集成电路制造的研发团体一个独特的工艺整合解决方案,”亚维纳公司PVD/CVD/蚀刻商业部副总裁兼总经理Kevin Crofton说,“客户将从亚微纳公司在这三个领域的专业工艺经验中获益,这样做的目的是达到我们的客户在下一代三维架构方面的制造要求。由于它能够在一个平台上将这些工艺无缝地转移到生产环境中,客户能够以一种高性价比和高效率的方式开发他们的穿硅通孔制程。”
TSV制法
加强产品功能性、缩小体积及降低成本是驱使我们进行高级消费产品设计时的三个关键元素。 也是那些促使各种三维集成电路以及相关所需封装技术采用之驱动器。两种用于三维集成电路封装的最通用技术为打线接合和穿硅通孔,其目的都是建立叠层中各元件的电子连接性。
然而在倾向于赞成使用TSV的一个越来越重要的因素是,与打线接合的方式比较起来,它能够节省30%的硅,原因是打线接合只能够在装置的外围进行连接。最近,硅的原料成本由于太阳能电池需求而涨了10多倍,很明显地改变了TSV和打线接合之间的成本对比。并且,对于打线接合时所需的额外硅使得在原芯片上所能产出的芯粒会更少,从而压缩了利润空间。另外,穿硅通孔正在获得三维集成电路制造商们更广泛的赞同,因为这种制法已经证实了有能力使互连距离保持非常短,并且排除任何以此手法进行堆叠时芯粒数量的限制。因此,穿硅通孔使我们能够制造体积更小的装置,并且已经实践证实能够使装置速度更快且功能更强大。
使用穿硅通孔技术制造的三维集成电路有数种的应用,包括NAND闪存、图像传感器、传感器及DSP、DRAM、SRAM、FPGA和存储器,处理器,无线局域网的放大器,手机通讯和军事应用产品。全球领先的市场研究公司Yole Développment预告三维集成电路晶片到2012年的复合年增长率(CAGR)将超过60%。
“由于增加了在数个先端领域的活跃性,三维集成电路竞技场无疑是一个增长的市场”Yole Développment公司的市场分析员Jér?me Baron说。“各种穿硅通孔加工法已经验证了比其他方式能生产更具优势的装置和性能。 一套穿硅通孔整合工艺法在开发工艺的合理化时,将扮演一个重要的角色。”
独特的整合工艺能力
对于研发和试产,最理想化的系统解决方案应该是一套拥有完成穿硅通孔成形时所需的四大独立关键工艺步骤的成套五金|工具: TSV蚀刻、CVD liner及liner 刻蚀以及PVD。这种制法的独特优势使我们能够大大缩短穿硅通孔的开发时间。
将全部三项加工技术(刻蚀、PVD及CVD)综合在单一个系统上,比较于三个独立的工艺系统,VERSALIS FXP拥有比较小的生产占地空间,并且单一系统的组装将使花费减到最低,更减少对无尘房的破坏,从而减少产出第一块芯片为止所需的研发和工艺时间。另外,该类型系统将允许研发用户连接一些各自独立的工艺而不必破真空来探索潜在的性能优势,然后将这些发现优化并配置入生产系统--这在传统配置型的单一制程系统上都是无法实现的。
对于最大生产力,这些独立制程模块将被安装在额外处理器上,每个模块专门负责各自独立的工艺--这是Versalis fxP系统提供的功能之一。只有当这些制程模块全部共享同一个机械界面和控制系统时才能够实现这种制法。这样便能够实现最小化制程再次合格认证,对穿硅通孔三维封装的集成硬件和制法运用而言是一个额外优势。