苏州维嘉科技股份有限公司
坤埔科技(香港) 有限公司
PHOTOOL INTERNATIONAL CO., LIMITED
超淦企業國際有限公司
隨著摩爾定律逼近極限、晶圓代工的工藝制程臨近物理極限，晶圓代工廠紛紛開始佈局先進封裝技術，以保證未來的競爭地位。先進封裝是後摩爾時代的必然選擇，主要包括倒裝、晶圓級封裝、扇出型封裝、3D封裝、系統級封裝等。先進封裝正在重新定義封裝在半導體產業鏈中的地位，封裝環節對晶片性能的影響正在進一步提高，目前先進的封裝市場規模已經占了整個半導體行業的半壁江山。 先進封裝對晶圓凸塊(wafer bump)製造、重佈線層(RDL, redistribution layer)、矽通孔(TSV，through silicon via)等中段矽晶圓級工藝需求日益增加，而且技術難度也不斷提高，主要體現於晶圓凸塊(wafer bump)、重佈線層(RDL)、以及矽通孔(TSV)的尺寸越來越小。進入2020年以後，主要關鍵封裝工藝的尺寸開始小於5微米，而且封裝工藝基本上都是層疊、3D空間立體化的，其複雜程度如同在晶片裡面蓋房子，因此對中段半導體封裝的量測提出了越來越苛刻的要求。所有量測手段的精度要壓縮到亞微米的量級，同時量測速度、矽通孔的量測深度、以及凸塊量測的背光遮擋問題是目前行業遇到的難以克服的痛點問題。 快速、精准、無遮擋、以及具備深孔量測能力的3D精密量測技術也因為新一代半導體進階制程與工序導入顯得日益重要。本項目提出了一種分辯率可以達到0.5微米級的同軸快速線掃技術。該技術的開發，可以基本覆蓋整個中段半導體封裝工藝的大部分精度需求。可檢測到尺寸小於5微米以內的重佈線層(RDL)接點線路的極微小線寬、晶圓凸塊(wafer bump)的狀態及缺失、以及矽通孔(TSV)有無堵塞。該技術採用較短藍綠光波段作為量測的波長，光學系統的衍射極限達到0.5微米的量級。同軸遠心光路的設計，使得矽通孔(TSV)的量測深寬比達到8或以上。硬體加速嵌入式系統的整合，可以使線掃的速度達到4000線/秒或以上。軟件方面，結合了多層演算法、以及小波變換，解決了透明物體量測難點，使得信號處理結果可以得到很清晰的3D點雲。