干货分享 | 先进封装工艺面临的挑战

在先进制程遭遇微缩瓶颈的背景下，先进封装朝着 3D 异质整合方向发展，成为延续摩尔定律的关键路径。3D 先进封装技术作为未来的发展趋势，使芯片串联数量大幅增加。

随着异质整合需求的不断提升，前段晶圆制造中的蚀刻、曝光与薄膜沉积等制程及设备也逐渐应用于先进封装（Advanced Packaging）领域。先进封装技术在半导体制造中占据着日益重要的地位，尤其在提高集成度、缩小晶片尺寸方面发挥着关键作用。然而，随着封装技术的持续进步，微污染问题成为了一个不可小觑的挑战。

先进封装过程中微污染挑战的主要体现在以下几个方面：

1. 污染源的多样性
在先进封装过程中，污染源广泛存在，涵盖环境、制程材料、设备以及操作人员等多个方面。这些微小污染物（如金属颗粒、化学残留物、灰尘等）极有可能对半导体晶片的功能造成严重损害，甚至会致使晶片失效。

2. 小尺寸与高精度的双重要求
随着半导体集成度的不断提高，元件尺寸持续缩小，这对封装过程的精度提出了更为严苛的要求。微污染物的存在，可能会直接影响微小尺寸元件的连接质量和导电性，进而对整体性能产生不良影响。

3. 污染容忍度极低
在先进封装，特别是 3D 封装和芯片堆叠技术中，微污染物在极为狭窄的空间内会产生显著影响。这就对污染物的检测和控制水平提出了极高的要求。

4. 清洁与防范措施亟待加强
为有效应对微污染问题，先进封装技术在制程中需要采用更高效的清洁技术，同时对生产环境进行严格管控。例如，运用洁净室技术、过滤系统以及静电防护等手段，防止污染物的侵入。

5. 质量控制与检测技术至关重要
开发高精度的检测技术，如高解析度显微镜、X 射线检测等，以此识别和监控微污染物，是确保先进封装质量的关键所在。

随着封装技术的不断进步，微污染带来的挑战愈发严峻。SGS半导体超痕量实验室，能够满足封装行业在制程管理和环境控制方面对极高标准测试服务的需求。

■ 进料品质控制

• 硅/二氧化硅/碳化硅 纯度与杂质分析
• 硅片盒 清洁度分析
• 制程化学品与制程气体 品质分析
• 光罩/光罩盒 洁净度分析
• 洁净室消耗品与包装材料 清洁度分析
• 氟塑材料污染溶出测试 - SEMI F57

■ 厂区环境品质控制

• 洁净室新风系统洁净度 ISO 14644
• 洁净室空降分子污染AMC - SEMI F21
• 超纯水系统品质
• 压缩干燥空气品质 CDA 品质 - ISO 8573
• 自动化设备洁净室适用性评估 - ISO 14644-14