干貨分享 | 先進封裝工藝面臨的挑戰

在先進制程遭遇微縮瓶頸的背景下，先進封裝朝著 3D 異質整合方向發展，成為延續摩爾定律的關鍵路徑。3D 先進封裝技術作為未來的發展趨勢，使芯片串聯數量大幅增加。

隨著異質整合需求的不斷提升，前段晶圓制造中的蝕刻、曝光與薄膜沉積等制程及設備也逐漸應用于先進封裝（Advanced Packaging）領域。先進封裝技術在半導體制造中占據著日益重要的地位，尤其在提高集成度、縮小晶片尺寸方面發揮著關鍵作用。然而，隨著封裝技術的持續進步，微污染問題成為了一個不可小覷的挑戰。

先進封裝過程中微污染挑戰的主要體現在以下幾個方面：

1. 污染源的多樣性
在先進封裝過程中，污染源廣泛存在，涵蓋環境、制程材料、設備以及操作人員等多個方面。這些微小污染物（如金屬顆粒、化學殘留物、灰塵等）極有可能對半導體晶片的功能造成嚴重損害，甚至會致使晶片失效。

2. 小尺寸與高精度的雙重要求
隨著半導體集成度的不斷提高，元件尺寸持續縮小，這對封裝過程的精度提出了更為嚴苛的要求。微污染物的存在，可能會直接影響微小尺寸元件的連接質量和導電性，進而對整體性能產生不良影響。

3. 污染容忍度極低
在先進封裝，特別是 3D 封裝和芯片堆疊技術中，微污染物在極為狹窄的空間內會產生顯著影響。這就對污染物的檢測和控制水平提出了極高的要求。

4. 清潔與防范措施亟待加強
為有效應對微污染問題，先進封裝技術在制程中需要采用更高效的清潔技術，同時對生產環境進行嚴格管控。例如，運用潔凈室技術、過濾系統以及靜電防護等手段，防止污染物的侵入。

5. 質量控制與檢測技術至關重要
開發高精度的檢測技術，如高解析度顯微鏡、X 射線檢測等，以此識別和監控微污染物，是確保先進封裝質量的關鍵所在。

隨著封裝技術的不斷進步，微污染帶來的挑戰愈發嚴峻。SGS半導體超痕量實驗室，能夠滿足封裝行業在制程管理和環境控制方面對極高標準測試服務的需求。

■ 進料品質控制

• 硅/二氧化硅/碳化硅 純度與雜質分析
• 硅片盒 清潔度分析
• 制程化學品與制程氣體 品質分析
• 光罩/光罩盒 潔凈度分析
• 潔凈室消耗品與包裝材料 清潔度分析
• 氟塑材料污染溶出測試 - SEMI F57

■ 廠區環境品質控制

• 潔凈室新風系統潔凈度 ISO 14644
• 潔凈室空降分子污染AMC - SEMI F21
• 超純水系統品質
• 壓縮干燥空氣品質 CDA 品質 - ISO 8573
• 自動化設備潔凈室適用性評估 - ISO 14644-14