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上海2014年10月27日電 /美通社/ -- 為了滿足超大規模集成電路(VLSI)發展的需要，TSV （硅通孔Through Silicon Via）技術(shu)成(cheng)為實(shi)現三(san)維晶片(3D IC)關鍵制程的重要途徑，而追求高性價(jia)比的TSV工藝的驅動力也(ye)使得等比縮(suo)小硅通孔尺寸(cun)并(bing)采用高深寬比TSV結構成(cheng)為必(bi)然趨勢(shi)。
隨著TSV深(shen)(shen)寬比的(de)(de)增加(jia)（主流的(de)(de)TSV深(shen)(shen)寬比已經達(da)到10：1，3D IC的(de)(de)深(shen)(shen)寬比預計未來(lai)(lai)將(jiang)達(da)到15：1或更高），TSV清(qing)洗(xi)(xi)工藝(yi)難(nan)度(du)(du)也(ye)迅(xun)速增大(da)。從(cong)TSV的(de)(de)結構特征上(shang)來(lai)(lai)講，側壁扇貝(bei)狀結構，頸部(bu)屋(wu)檐(yan)結構，是影響清(qing)洗(xi)(xi)效(xiao)果的(de)(de)兩個重要因素(su)；從(cong)工藝(yi)集成(cheng)的(de)(de)角度(du)(du)來(lai)(lai)看，光刻(ke)(ke)膠(jiao)去除過程(cheng)中，TSV底部(bu)容易有TSV側壁剝落(luo)的(de)(de)大(da)顆粒(li)氟化(hua)物，同時Bosch刻(ke)(ke)蝕工藝(yi)過程(cheng)中形(xing)成(cheng)的(de)(de)難(nan)溶性的(de)(de)光刻(ke)(ke)膠(jiao)-氟化(hua)物聚合(he)物也(ye)會殘留在TSV表面甚至落(luo)入TSV孔內形(xing)成(cheng)頑(wan)固殘留。由于(yu)清(qing)洗(xi)(xi)液(ye)在溝槽內部(bu)的(de)(de)物質交換主要由擴散(san)來(lai)(lai)決定。TSV深(shen)(shen)度(du)(du)越(yue)大(da)，擴散(san)路徑也(ye)越(yue)長。傳統的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)工藝(yi)由于(yu)晶(jing)圓表面清(qing)洗(xi)(xi)液(ye)邊界(jie)層較厚（傳統的(de)(de)旋轉晶(jing)圓的(de)(de)方式，即使轉速高達(da)600RPM，邊界(jie)層厚度(du)(du)仍達(da)到16.8um），清(qing)洗(xi)(xi)液(ye)的(de)(de)運動無法傳遞(di)到深(shen)(shen)溝槽內部(bu)形(xing)成(cheng)對流，因此已經不(bu)能滿足高深(shen)(shen)寬比TSV的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)要求。
“盛(sheng)美研制成(cheng)功的(de)(de)(de)(de)適用(yong)(yong)于(yu)TSV制程的(de)(de)(de)(de)濕法(fa)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)設備可(ke)(ke)應用(yong)(yong)于(yu)300mm及(ji)200mm晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)TSV深(shen)孔(kong)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)制程。配備了盛(sheng)美SAPS（空間交(jiao)變相位移(yi)）兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)技(ji)術，克(ke)服了傳統清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)藥(yao)液無法(fa)進(jin)入高深(shen)寬比(bi)(bi)TSV結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)缺點(dian)，與同(tong)類產品(pin)相比(bi)(bi)具(ju)有(you)極大的(de)(de)(de)(de)優(you)勢。”盛(sheng)美半導(dao)體設備公(gong)司(si)的(de)(de)(de)(de)創始人、首席執(zhi)行官王(wang)暉(hui)博(bo)士說。它(ta)通過控制工(gong)藝(yi)過程中兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)發生器和晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)之間的(de)(de)(de)(de)相對運(yun)動，使得晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)上(shang)(shang)每(mei)一點(dian)在(zai)(zai)工(gong)藝(yi)時間內接收到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)能量都相同(tong)，并確(que)保(bao)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)上(shang)(shang)每(mei)點(dian)所經(jing)歷的(de)(de)(de)(de)能量周期在(zai)(zai)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)安全能量區域內，由此在(zai)(zai)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)表面產生均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)能量分(fen)(fen)布，同(tong)時在(zai)(zai)兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下，晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)表面清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)液的(de)(de)(de)(de)邊(bian)界(jie)層(ceng)厚(hou)度(du)(du)(du)由于(yu)兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)變得很薄(bo)。當邊(bian)界(jie)層(ceng)厚(hou)度(du)(du)(du)δ小(xiao)于(yu)TSV開(kai)口寬度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)一半時（在(zai)(zai)1MHz兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下，邊(bian)界(jie)層(ceng)厚(hou)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)以(yi)減小(xiao)到(dao)(dao)(dao)0.6um；在(zai)(zai)3MHz兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下，邊(bian)界(jie)層(ceng)厚(hou)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)以(yi)減小(xiao)到(dao)(dao)(dao)0.3um。一般TSV結(jie)(jie)構(gou)中，TSV開(kai)口寬度(du)(du)(du)一般為幾到(dao)(dao)(dao)幾十個微(wei)米），藥(yao)液可(ke)(ke)以(yi)對流方式(shi)進(jin)入圖案內部，形成(cheng)攪拌的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，從而加(jia)快(kuai)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)化學成(cheng)份的(de)(de)(de)(de)交(jiao)換，使TSV內部的(de)(de)(de)(de)藥(yao)液成(cheng)分(fen)(fen)與晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)表面保(bao)持較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)(du)差(cha)異，促進(jin)藥(yao)液在(zai)(zai)TSV孔(kong)內的(de)(de)(de)(de)反(fan)應，提(ti)高藥(yao)液反(fan)應速度(du)(du)(du)；利用(yong)(yong)兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)技(ji)術還可(ke)(ke)以(yi)降低清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)藥(yao)液在(zai)(zai)硅(gui)表面的(de)(de)(de)(de)粘滯(zhi)層(ceng)厚(hou)度(du)(du)(du)，增加(jia)對殘(can)留物的(de)(de)(de)(de)橫(heng)向拉力(li)，起到(dao)(dao)(dao)模擬擦片的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。機械和化學清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)同(tong)時得到(dao)(dao)(dao)加(jia)強，使清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)效率大幅提(ti)高。目前，SAPS兆(zhao)(zhao)(zhao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)優(you)異的(de)(de)(de)(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)效果(guo)已(yi)經(jing)在(zai)(zai)10x100μm，2x40μm ，5x50μm等多種TSV結(jie)(jie)構(gou)中得到(dao)(dao)(dao)驗證(zheng)。
歡迎蒞臨盛美IC CHINA 2014展位(N1館，1A033)
