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溼蝕刻製程降低TSV成本 更易實現3D IC
 

【CTIMES/SmartAuto 姚嘉洋 報導】   2015年10月22日 星期四

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TSV(矽穿孔)技術在3D IC中,可謂扮演相當吃重的角色,由於摩爾定律的關係,半導體製程的不斷突破,晶片業者不斷提升電晶體密度,同時又面臨晶片尺寸極為有限的情況下,水平面積畢竟還是有其極限,所以半導體業者們才從垂直方向下手,以整合更多的電晶體,進一步提升晶片整體效能。

Veeco PSP技術長Laura Rothman Mauer
Veeco PSP技術長Laura Rothman Mauer

Veeco屬於半導體沉積與蝕刻設備供應商,在該設備市場中,屬於領導角色,有鑑於市場中諸多半導體業者陸續將TSV投入量產,如先前為人所熟知的Xilinx(賽靈思)、美光、海力士與三星等,都是明顯的例子。Veeco PSP技術長Laura Rothman Mauer指出,TSV雖然能陸續量產,有助於半導體整體市場的發展,但是,目前TSV量產成本過高仍是不爭的事實,有鑑於此,Veeco嘗試從設備端下手,希望能為客戶降低量產的單位成本,進一步為TSV能被更多領域所使用。

Laura Rothman Mauer進一步談到,Veeco所採取的作法,僅是針對TSV整體生產流程中的薄化與露出流程,加以強化,將過去傳統的CMP(化學機械研磨)、電漿蝕刻設備、矽厚度量測與清洗工具等四道製程,整合在單一設備上,與此同時,也取代傳統的CMP作法。

此一設備主要是採用溼式蝕刻製程,Veeco也是目前產業界第一家推出該技術的設備業者。採用溼式蝕刻製程,可以讓晶圓表面更加光滑與清除磨痕,矽厚度的輪廓也能均勻展現,而在顯影劑的使用上,也採用全新的SACHEM Reveal Etch,以讓TSV的顯露能更均勻,也不會對襯底氧化層或是含金屬通孔造成破壞。

回到前面所談到的降低單位成本,Laura Rothman Mauer引述第三方機構,SavanSys的資料指出,採用傳統的基準乾蝕刻(包含CMP)與Veeco的溼式蝕刻製程,兩者在良率上幾乎沒有差異,但在成本方面,以單片晶圓計算,前者約為美金68.5元,後者則為61.84元。她也強調,儘管溼式蝕刻整合既有的四道製程與設備,但前後的設備整合仍然不會有問題。

至於目前在市場上,是否還有其他競爭對手環伺?Laura Rothman Mauer目前Veeco在溼式蝕刻製程仍是居於領頭羊的地位,但她也表示,先前Lam Search先前發表過關於溼式蝕刻的論文,所以也不排除未來有機會推出機台設備到市場上。

關鍵字: 溼式蝕刻  TSV  半導體  Veeco 
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