改进支持异构集成的技术。
现在，我们比以往任何时候都发现，半导体工艺工程师正在转向材料科学家，以帮助他们为最复杂的挑战找到解决方案。目前，他们正在寻找改进扇出晶圆级封装(FOWLP)的方法，这是当今异构集成最热门的技术之一。
通常，这些新的先进解决方案会带来影响产量的挑战，如模移和翘曲控制。我们的材料科学家一直在研究一种方法来优化重构晶圆的翘曲控制，并确定使FOWLP制造工艺成为可能的材料特性。
FOWLP基础知识
在FOWLP中，芯片嵌入到环氧模塑化合物(EMC)中，然后在晶圆表面制造高密度再分布层(RDLs)和焊料球，从而生成重构晶圆。
FOWLP有两种主要方法，各有优缺点。一种是模具优先FOWLP，模具可以面朝上放置，也可以面朝下放置。另一种是rdf优先的方法，它只能有朝下的组装。
相对于die-first方法，RDL-first有一些明显的优势。它以更细的线宽/空间实现高密度RDLs，提供更高的性能，具有更大的芯片尺寸，可用于多芯片集成，并支持面板级应用。此外，rdf优先的方法很容易适应外包半导体组装和测试服务(OSATS)提供商执行的传统倒装芯片组装流程。
工艺流程
图1详细介绍了rdf优先的方法。它首先在玻璃晶圆上进行堆积过程，然后需要去粘接。例如，Brewer Science开发了新的BrewerBUILD材料，作为一体化的辅助和释放层。
图1:流程流采用rdf优先的扇出流程结构
在辅助和释放层之后，RDL制造过程开始，包括钛/铜(Ti/Cu)种子层，然后是凹凸下金属化层(UBM)，以及我们旋涂可固化聚合物的第一个钝化层。
测试装置载具由三个铜层(Cu) RDL组成，需要交替金属化层和钝化层。最后的晶圆级工艺是在第三钝化层上制造直径为25 μm的微凸点，用于晶圆上芯片(CoW)键合。
对于CoW键合，测试芯片被减薄至150µm，晶圆被非导电薄膜(NCF)预层压，晶圆被切丁，芯片在倒装芯片工艺中使用热压键合连接到重构晶圆上。NCF应用于芯片与晶圆之间，以保护微焊料凸点，并在后续晶圆成型过程中增强结构强度。电测试结果显示，具有不同凸距的微焊料凸点连接稳定。
辅助层材料的真正考验来自于脱粘步骤。所使用的激光释放机构的热稳定性可以达到400°C以上，在晶圆级加工和CoW键合过程中需要较高的热阻。辅助层的释放机构在经过uv -激光扫描后，吸收了足够的激光能量进行自烧蚀，从而在不需要任何额外力的情况下与玻璃载体分离。
在剥离和清洗后，焊接球附着，最终的10毫米x 10毫米测试包准备好进行有限元分析(FEA)进行翘曲。
翘曲控制试验
300mm模压晶圆的翘曲控制是FOWLP技术发展的关键问题。在我们在Brewer Science进行的测试中，我们发现使用3D模型的FEA对于研究线后端(BEOL)晶圆级工艺引起的翘曲非常有用。此外，为了实现BEOL工艺引起的翘曲，不仅要考虑UBM、钝化、Cu RDL和溅射Ti/Cu，还要考虑硅模具、环氧模化合物(EMC)和玻璃载体。
通过模拟，我们发现，由于玻璃载体与其他材料(包括硅模具)之间的热膨胀系数(CTE)不匹配，翘曲在整个工艺流程中由凹向凸转移。
总体而言，经过Ti/Cu溅射、钝化、RDL和UBM层加工后，翘曲变形呈凹形增加。翘曲趋势取决于RDL/钝化加工的体积收缩。当晶圆成型完成时，翘曲随着凸轮廓急剧增加。
测试关键知识
基于rdf的FOWLP在异构集成应用中具有很大的潜力。我们现在可以更好地了解BEOL过程对FOWLP翘曲的影响，从而了解如何控制它。在开发FEA 3D模型时，我们在工具箱中添加了一个有用的工具，我们可以使用它来识别更多的材料属性，从而可以定义健壮的包尺寸。
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