1、先進封裝提升晶圓減薄機需求
2024年上半年,全球半導體呈現(xiàn)回暖態(tài)勢,隨著AI和HPC的快速發(fā)展,對芯片性能和功耗的要求不斷提高,Chiplet和2.5D/3D推動HBM等先進技術成為主要方向,減薄設備是芯片堆疊技術、先進封裝技術的關鍵核心設備,未來應用廣泛。
(資料來源:中為咨詢、3M、彬復資本、華金證券研究所)
晶圓減薄機是利用摩擦學原理,實現(xiàn)晶圓減薄工藝以達到封裝工藝要求的關鍵設備。晶圓減薄工藝的作用是對已完成功能的晶圓(主要是硅晶片)的背面基體材料進行磨削,去掉一定厚度的材料,以便滿足后續(xù)封裝工藝的要求以及芯片的物理強度、散熱性和尺寸要求。根據(jù)電子工程專輯及艾邦半導體網(wǎng)資料顯示,6寸/8寸/12寸的晶圓厚度分別為625、725、775μm,在晶圓中總厚度90%以上的襯底材料是為了保證晶圓在制造、測試和運送中有足夠的強度。隨著3D封裝應用逐漸增多,要求晶圓厚度減薄至50-100μm甚至50μm以下,以實現(xiàn)更好的散熱效果和高密度封裝,這將顯著增加對減薄設備的品質需求。
全球減薄機市場高度集中,國產(chǎn)替代正在路上。根據(jù)YH Research(恒州誠思)資料顯示,中國減薄機市場占據(jù)全球約51%的市場份額,為全球最主要的消費市場之一,且增速高于全球。但減薄機復雜程度高、技術攻關難度大、市場準入門檻高,長期被國外廠商高度壟斷。全球市場上的主要減薄機生產(chǎn)商包括日本DISCO(迪斯科)、日本TOKYO SEIMITSU(東京精密)、日本KOYO SEIKO(光洋精工)、德國G&N(紐倫堡精密機械)等。根據(jù)未來半導體網(wǎng)資料顯示,全球前三廠商占有85%的市場份額。其中日本DISCO與TOKYO SEIMITSU以出色的產(chǎn)品性能和滿意的服務在行業(yè)中享有盛譽,2022年兩家企業(yè)合計市占比已超65%,市場集中度較高。
2、減薄拋光一體機設備擁有廣闊空間
(減薄工藝中采用研磨拋光等摩擦學原理)
晶圓減薄方法包括機械研磨、化學機械平坦化(CMP)、濕法蝕刻以及大氣下游等離子體 (ADP)和干法化學蝕刻(DCE)。兩種最常見的晶圓減薄方法是傳統(tǒng)研磨/磨削和CMP,磨削是目前晶圓背面減薄的最傳統(tǒng)的機械工藝,其基本原理是通過旋轉的金剛砂輪對晶圓背面進行磨削,金剛砂輪基材通常有陶瓷、環(huán)氧樹脂;CMP是使用研磨化學漿料和拋光墊進行材料去除,可以壓平晶圓并平整表面上的不規(guī)則形貌,從而提供比機械研磨更好的平坦化效果。
減薄拋光一體機設備擁有廣闊空間。TSV(硅通孔)要求晶圓減薄至50μm甚至更薄,要使硅孔底部的銅暴露出來,為下一步的互連做準備。然而在<50μm這個厚度上,晶圓很難容忍減薄過程中的磨削對晶圓的損傷及內在應力,其剛性也難以使晶圓保持原有的平整狀態(tài),同時后續(xù)工藝的晶圓傳遞、搬送也遇到了很大的問題。目前業(yè)界的主流解決方案是采用一體機的思路,將晶圓的磨削、拋光、保護膜去除、劃片膜粘貼等工序集合在一臺設備內,晶圓從磨片一直到粘貼劃片膜為止始終被吸在真空吸盤上,始終保持平整狀態(tài),從而解決了搬送的難題。
3、隱冠解決方案及特點
隱冠半導體可提供兼容6/8/12英寸晶圓的運動平臺解決方案,還可提供減薄拋光一體機需要的多軸運動系統(tǒng)。XY軸雙向重復精度達±0.5μm,Z軸雙向重復精度高達±0.2μm,T軸雙向重復精度達±2arcsec。全局平面度、直線度可達微米級。隱冠半導體擁有覆蓋全國主要城市的售后團隊,為您提供全方位的技術支持。
(最新行業(yè)技術數(shù)據(jù)來自于網(wǎng)站等其他公開信息來源)