玻璃基板制程中,涵盖玻璃金属化(Glass Metallization)、ABF压合制程,及最终的玻璃基板切割,其中玻璃金属化完成后的玻璃称为Glass Core,制程涉及TGV(Through-Glass Via)、湿蚀刻(Wet Etching)、AOI光学检测、镀膜(Sputtering)及电镀(Plating)。
首先,来料检测,制作玻璃通孔(TGV)。TGV 的成孔工艺主要包括喷砂、超声波钻孔、湿法刻蚀、深反应离子刻蚀、光敏刻蚀、激光刻蚀、激光诱导深度刻蚀以及聚焦放电成孔等。
(3)通过湿法腐蚀和CMP等方法去除表面多余的铜。
( a ) 电镀填充盲玻璃孔和 ( b、c ) 电镀填充 TGV的横截面 SEM 照片。
薄膜溅镀制程是一种于真空环境下利用电浆源将金属(包含纯金属与合金)或非金属材料(例如:硅化物、碳化物、氮化物、氧化物)覆盖在待镀物上,进而形成均匀薄膜的技术。通常是于电极板两端通施以电压差而产生电场,进而使制程气体(例如氩气)解离形成电浆态并轰击靶材,再以物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)的机制使靶材上的材料均匀附着于待镀物而的表面而形成薄膜的工艺。
在玻璃基板TVG技术工艺中,为了提高玻璃基板与金属布线材料的结合力,在玻璃基板的表面溅射一层钛铜种子层,首先在玻璃基板上溅射一层钛层,由于钛的导电性比铜差太多,为了同时保证结合力及高导电性,通常的钛层只有几十个纳米的厚度,为了减少钛层钝化及增强钛铜种子层的导电性,再在钛层上溅射一层铜层。在这一工序中就要使用到薄膜溅镀设备,如PVD镀膜设备等。
资料来源:微导纳米招股书
今天就玻璃基板TVG技术深孔镀膜这一工序给大家简单介绍一下各企业的动态,更多欢迎大家补充交流。
官网:https://www.appliedmaterials.com/
应用材料公司(Applied Materials, Inc.)是全球最大的半导体设备和服务供应商。应用材料在 PVD 技术开发方面拥有 25 年以上的丰富经验,其Endura 平台是当前 PVD 金属化的业界黄金标准。
图源:官网
CLUSTERLINE® 200 及其 HIPIMS 加工模块使得 TGV 及其他高纵横比特征的金属化成为可能。公司能够加工带有通孔或盲孔(来自 TSV 插层的已知技术)的玻璃晶圆,并根据不同的要求使用不同的通孔形状(由于通孔形成所用的不同制造方法)。
在玻璃插层的通孔中必须形成足够厚的附着层和种子层,以便进行电镀。两个专用于 HIPIMS 沉积的 PVD 模块针对此过程进行了优化,一个用于钛的附着层,一个用于铜的种子层。HIPIMS 是一种脉冲直流过程,使用非常短的功率脉冲,低占空比和非常高的峰值。
2024年9月,Evatec 与 Onto Innovation 合作打造面板级封装应用卓越中心。
Evatec的面板级CLN600就是针对FOPLP和ICS的PVD设备,具备在玻璃基板上除气、蚀刻和沉积功能。附着力>10 N/cm,每小时的运行速率为24个面板,从515X510mm到600mm x 600mm。
图源:Evatec
官网:http://www.hisemico.com/
Hi semico 用于 PLP TGV ECD面板式电镀设备均采用新型的垂直电镀法(Vertical Electroplating)与传统的水平电镀技术不同,利用立式电镀槽的结构,通过气泡上升和液体向下流动产生的涡流使得金属离子均匀分布到整个表面,从而实现了高精度的电镀。相比水平电镀,良率可以上升4%。目前海世高与药品厂商的研发正在进行中,力将满镀后面铜厚度控制在5~10um,515X510mm 玻璃基板电镀的测试设备可开始提供多方位客户产品打样服务。
官网:https://www.uvat.com/
友威科技成立于2002年,集合一群有多年真空经验的团队,积极投入真空溅镀制程技术及镀膜系统设计及开发,以PVD(溅镀、蒸镀、蒸溅镀)、CVD、干式蚀刻设备 Dry etching技术本位出发,与客户共同讨论开发新应用,共同研究薄膜特性、制程硬件开发、可提供测试样品、量产系统规划、自动化设计、并可现有设备改造、功能提升,另提供专业客户服务团队可以满足全方位一条龙的需求。
友威科技针对TGV工艺制程应用包含等离子蚀刻通孔、等离子表面改质、钛铜种子深层溅镀、RDL(Descum/Desmear)。
钛铜种子层镀膜设备 图源官网
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低温溅镀制程 -
低产出时间/高产能设计 -
侧壁覆盖率良好 -
薄膜附着力佳 -
载具自动回流系统
官网:https://www.arrayedmaterials.com/
2024年9月矩阵科技完成亿元B2轮融资,融得资金主要用于新一代先进封装PVD量产设备的研发、产能扩充以及补充流动资金等。
矩阵科技目前聚焦于半导体先进封装的薄道沉积工艺,已掌握国际尖端的磁控测PVD设备关键技术,具有整机机台的设计、生产和交付能力,并自主研发出观明极系统、面板级封装基片装载系统等多项关键子系统。
图源官微
矩阵科技的工业级量产设备DEP600(双枚叶式先进封装溅射PVD设备)应用于扇出型面板级封装中的种子层金属化,已经获得数个国内头部半导体封装厂商订单,打破了核心关键设备的国际垄断。
同时,基于DEP600平台,矩阵科技已经完成用于高深宽比玻璃通孔(TGV)种子层金属化的PVD设备样机搭建,正在为多家意向客户进行打样测试。
官网:https://www.fsefulin.com/z
在2024 TPCA展会上,东捷科技重点展示「先进玻璃载板制程解决方案」特别是高精度玻璃载板穿孔(TGV)、玻璃雷射切割及3D自动光学检测技术,东捷科技更结合子公司富临科技在TGV 种子层(Seed Layer)镀膜及电浆蚀刻设备方面的领先优势,进一步提升先进载板线路制程的生产效益与质量,为下一代先进封装的玻璃基板(Glass Core Substrate, GCS)提供支持。
官网:https://www.hcvac.com/
广东汇成真空科技股份有限公司是一家面向全球的真空应用解决方案提供商,研发、生产和销售光学镀膜设备、功能性薄膜涂层设备、装饰涂层设备、卷绕镀膜设备、汽车零部件镀膜设备、连续式磁控溅射镀膜生产线、超高真空系统等真空设备、ALD原子层沉积设备、半导体设备、电子生产设备、光电设备、光伏设备、动力电池设备及产品相关配件的国家高新技术企业。
HCVAC克服因深径比过大导致膜层连续性差难题,自主研发PVD深孔解决方案,在孔径中50um,深径比10:1的孔内实现全覆盖镀膜,膜层结合力好。
官网:https://www.naura.com/
北方华创紧跟产业发展步伐,依托深厚的立式炉装备技术积累,研发推出3款12英寸立式炉原子层沉积设备,进入客户端验证,且实现大规模量产。北方华创经过多年的技术创新及产业化验证,已实现立式氧化/退火炉,立式LPCVD和立式ALD系列设备全面布局,并预计在今年下半年推出立式炉原子层沉积设备的其他DEMAX系列产品。
官网:https://www.amec-inc.com/
中微开发的等离子体刻蚀设备和化学薄膜设备是制造各种微观器件的关键设备,可加工微米级和纳米级的各种器件。
中微公司在MOCVD领域有非常深厚的技术积累。公司于2013年发布了第一代MOCVD设备 PRISMO D-BLUE®,由于其较高的灵活性和生产效率、优异的性能以及简便易行的设备维护,中微的MOCVD设备快速获得了客户的认可和信任。
2016年,中微发布了其第二代MOCVD设备 PRISMO A7®。在 PRISMO D-BLUE的基础上,PRISMO A7增加了一些新的特征,以进一步提升生产效率和加工性能。该设备已应用于国内众多领先的LED生产线。
中微具有自主知识产权的MOCVD设备PRISMO HiT3®,是适用于高质量氮化铝和高铝组分材料生长的关键设备。
官网:https://www.leadmicro.com/
江苏微导纳米科技股份有限公司成立于2015年12月,是一家面向全球的半导体、泛半导体高端微纳装备制造商。公司形成了以原子层沉积(ALD)技术为核心,CVD等多种真空薄膜技术梯次发展的产品体系,专注于先进微米级、纳米级薄膜设备的研发、生产与应用。公司业务涵盖集成电路、光伏、LED,及MEMS 等泛半导体相关领域,以及新能源和柔性电子领域;主要产品为应用于逻辑芯片、存储芯片、光伏电池、硅基微显示、化合物半导体和3D封装等半导体及泛半导体的专用设备和成套技术,以及应用于柔性电子、新一代高效太阳能电池整线的量产解决方案。
官网:https://www.lincotec.com/
凌嘉科技的薄膜溅镀及电浆蚀刻平台以干式环保制程为技术核心,除了设备能力能够满足客户的要求,亦能提供客制化的自动化平台,达到高良率、高产能的最低生产成本(COO)之优势。在半导体先进封装领域中,可以提供抗电磁干扰屏蔽溅镀、扇出型封装、先进封装重布线路制程、先进载板及高阶PCB线路制程、无导线电镀金技术、晶背金属化等解决方案。
凌嘉科技专精于薄膜溅镀技术,并能以多元且弹性的设备配置方式以适应多元化的加工要求。
官网:https://optorun.sh.cn/
光驰科技(上海)有限公司由日本株式会社光驰投资成立,是一家以高精度镀膜机的设计与制造为基础的外商独资企业。自2011年起,连续被认定为高新技术企业。
光驰科技承担镀膜机研发、设计、组装调试、售后服务。生产用于光通信设备、导光系统中制备各种光学部件的增透膜;各类型滤光片的高精度镀膜设备;工艺的研究和开发。
官网:https://www.lamresearch.com/
2012年收购薄膜沉积设备商Novellus Systems。
公司产品围绕刻蚀、薄膜沉积、清洗三大设备领域布局,在刻蚀设备和CVD薄膜沉积设备市场占据领先地位。
在薄膜沉积市场,公司沉积工艺可形成用于制造半导体器件的金属膜和电解质膜材料层。 ECD 可生成连接集成电路中器件的铜互连;ALD技术以单原子膜形式通过循环反应逐层沉积在基片表面制造薄壁层; CVD技术则通过气体分子在外部能量作用下发生化学反应并在衬底表面沉积成膜。
官网:https://info.picosun.com/c
Picosun Group 是半导体和其他行业 AGILE ALD®(原子层沉积)薄膜镀膜技术的领先供应商。
PICOSUN® 产品组合范围从用于最大 300 mm 晶圆尺寸的全自动、大规模工业批量 ALD 系统到更小规模的研究和试生产工具,特别致力于为高达 200 mm 晶圆市场提供经济高效的交钥匙制造解决方案。
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原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):TGV深孔镀膜工艺及14家镀膜设备企业介绍