1、先進(jìn)封裝提升晶圓減薄機(jī)需求
2024年上半年,全球半導(dǎo)體呈現(xiàn)回暖態(tài)勢(shì),隨著AI和HPC的快速發(fā)展,對(duì)芯片性能和功耗的要求不斷提高,Chiplet和2.5D/3D推動(dòng)HBM等先進(jìn)技術(shù)成為主要方向,減薄設(shè)備是芯片堆疊技術(shù)、先進(jìn)封裝技術(shù)的關(guān)鍵核心設(shè)備,未來(lái)應(yīng)用廣泛。
(資料來(lái)源:中為咨詢、3M、彬復(fù)資本、華金證券研究所)
晶圓減薄機(jī)是利用摩擦學(xué)原理,實(shí)現(xiàn)晶圓減薄工藝以達(dá)到封裝工藝要求的關(guān)鍵設(shè)備。晶圓減薄工藝的作用是對(duì)已完成功能的晶圓(主要是硅晶片)的背面基體材料進(jìn)行磨削,去掉一定厚度的材料,以便滿足后續(xù)封裝工藝的要求以及芯片的物理強(qiáng)度、散熱性和尺寸要求。根據(jù)電子工程專輯及艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)資料顯示,6寸/8寸/12寸的晶圓厚度分別為625、725、775μm,在晶圓中總厚度90%以上的襯底材料是為了保證晶圓在制造、測(cè)試和運(yùn)送中有足夠的強(qiáng)度。隨著3D封裝應(yīng)用逐漸增多,要求晶圓厚度減薄至50-100μm甚至50μm以下,以實(shí)現(xiàn)更好的散熱效果和高密度封裝,這將顯著增加對(duì)減薄設(shè)備的品質(zhì)需求。
全球減薄機(jī)市場(chǎng)高度集中,國(guó)產(chǎn)替代正在路上。根據(jù)YH Research(恒州誠(chéng)思)資料顯示,中國(guó)減薄機(jī)市場(chǎng)占據(jù)全球約51%的市場(chǎng)份額,為全球最主要的消費(fèi)市場(chǎng)之一,且增速高于全球。但減薄機(jī)復(fù)雜程度高、技術(shù)攻關(guān)難度大、市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻高,長(zhǎng)期被國(guó)外廠商高度壟斷。全球市場(chǎng)上的主要減薄機(jī)生產(chǎn)商包括日本DISCO(迪斯科)、日本TOKYO SEIMITSU(東京精密)、日本KOYO SEIKO(光洋精工)、德國(guó)G&N(紐倫堡精密機(jī)械)等。根據(jù)未來(lái)半導(dǎo)體網(wǎng)資料顯示,全球前三廠商占有85%的市場(chǎng)份額。其中日本DISCO與TOKYO SEIMITSU以出色的產(chǎn)品性能和滿意的服務(wù)在行業(yè)中享有盛譽(yù),2022年兩家企業(yè)合計(jì)市占比已超65%,市場(chǎng)集中度較高。
2、減薄拋光一體機(jī)設(shè)備擁有廣闊空間
(減薄工藝中采用研磨拋光等摩擦學(xué)原理)
晶圓減薄方法包括機(jī)械研磨、化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)、濕法蝕刻以及大氣下游等離子體 (ADP)和干法化學(xué)蝕刻(DCE)。兩種最常見(jiàn)的晶圓減薄方法是傳統(tǒng)研磨/磨削和CMP,磨削是目前晶圓背面減薄的最傳統(tǒng)的機(jī)械工藝,其基本原理是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的金剛砂輪對(duì)晶圓背面進(jìn)行磨削,金剛砂輪基材通常有陶瓷、環(huán)氧樹(shù)脂;CMP是使用研磨化學(xué)漿料和拋光墊進(jìn)行材料去除,可以壓平晶圓并平整表面上的不規(guī)則形貌,從而提供比機(jī)械研磨更好的平坦化效果。
減薄拋光一體機(jī)設(shè)備擁有廣闊空間。TSV(硅通孔)要求晶圓減薄至50μm甚至更薄,要使硅孔底部的銅暴露出來(lái),為下一步的互連做準(zhǔn)備。然而在<50μm這個(gè)厚度上,晶圓很難容忍減薄過(guò)程中的磨削對(duì)晶圓的損傷及內(nèi)在應(yīng)力,其剛性也難以使晶圓保持原有的平整狀態(tài),同時(shí)后續(xù)工藝的晶圓傳遞、搬送也遇到了很大的問(wèn)題。目前業(yè)界的主流解決方案是采用一體機(jī)的思路,將晶圓的磨削、拋光、保護(hù)膜去除、劃片膜粘貼等工序集合在一臺(tái)設(shè)備內(nèi),晶圓從磨片一直到粘貼劃片膜為止始終被吸在真空吸盤上,始終保持平整狀態(tài),從而解決了搬送的難題。
3、隱冠解決方案及特點(diǎn)
隱冠半導(dǎo)體可提供兼容6/8/12英寸晶圓的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)解決方案,還可提供減薄拋光一體機(jī)需要的多軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。XY軸雙向重復(fù)精度達(dá)±0.5μm,Z軸雙向重復(fù)精度高達(dá)±0.2μm,T軸雙向重復(fù)精度達(dá)±2arcsec。全局平面度、直線度可達(dá)微米級(jí)。隱冠半導(dǎo)體擁有覆蓋全國(guó)主要城市的售后團(tuán)隊(duì),為您提供全方位的技術(shù)支持。
(最新行業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)自于網(wǎng)站等其他公開(kāi)信息來(lái)源)