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  隨著信息數(shù)據(jù)爆炸時(shí)代的到來(lái)，市場(chǎng)對(duì)存儲(chǔ)器的需求不斷增加。在芯片成品制造過(guò)程中，市場(chǎng)對(duì)傳統(tǒng)線路包裝的依賴程度仍然很高。市場(chǎng)對(duì)使用多芯片堆疊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)相同尺寸設(shè)備中的高存儲(chǔ)密度的需求也在增加。這一需求不僅給半導(dǎo)體包裝過(guò)程帶來(lái)了工藝能力的挑戰(zhàn)，而且對(duì)工藝控制能力提出了更高的要求。

  多芯片堆疊封裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)

  圖1 多芯片封裝側(cè)視圖

  圖1是兩個(gè)不同類型的存儲(chǔ)器封裝的側(cè)視圖，從其封裝結(jié)構(gòu)我們可以看出，兩個(gè)封裝都是由多個(gè)芯片堆疊而成，目的是為了減少多芯片封裝占用的空間，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器件尺寸的最小化。其中較關(guān)鍵的工藝是芯片減薄、切割，以及芯片貼合。

  從市場(chǎng)需求來(lái)看，倒裝封裝(FC)和硅通孔(TSV)，以及晶圓級(jí)(wafer level)的封裝形式可以有效地減小器件尺寸的同時(shí)，提高數(shù)據(jù)傳輸速度，降低信號(hào)干擾可能。但就目前的消費(fèi)類市場(chǎng)需求來(lái)看，還是基于傳統(tǒng)打線的封裝形式仍占較大比重，其優(yōu)勢(shì)在于成本的競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)的成熟度。

  長(zhǎng)電科技目前的工藝能力可以實(shí)現(xiàn)16層芯片的堆疊，單層芯片厚度僅為35um，封裝厚度為1mm左右。

  多芯片堆疊封裝關(guān)鍵工藝 之芯片減薄、切割研磨后切割

  主要針對(duì)較厚的芯片(厚度需求>60um)，屬于較傳統(tǒng)的封裝工藝，成熟穩(wěn)定。晶圓在貼上保護(hù)膜后進(jìn)行減薄作業(yè)，再使用刀片切割將芯片分開(kāi)。適用于大多數(shù)的封裝。

  圖2 DAG(來(lái)源：DISCO)

  研磨前切割

  主要針對(duì)38-85um芯片厚度，且芯片電路層厚度>7um，針對(duì)較薄芯片的需求和存儲(chǔ)芯片日益增長(zhǎng)的電路層數(shù)(目前普遍的3D NAND層數(shù)在112層以上)。使用刀片先將芯片半切，再進(jìn)行減薄，激光將芯片載膜 (Die attach film)切透。適用于大部分NAND 芯片，優(yōu)勢(shì)在于可以解決超薄芯片的側(cè)邊崩邊控制以及后工序芯片隱裂(die crack)的問(wèn)題，大大提高了多芯片封裝的可行性和可量產(chǎn)性。

  圖3 DBG(來(lái)源：DISCO)

  研磨前的隱形切割

  主要針對(duì)35-85um芯片厚度，且芯片電路層厚度<7um，主要針對(duì)較薄芯片的需求且電路層較少，如DRAM。使用隱形激光先將芯片中間分開(kāi)，再進(jìn)行減薄，最后將wafer崩開(kāi)。適用于大部分DRAM wafer以及電路層較少的芯片，與DBG相比，由于沒(méi)有刀片切割機(jī)械影響，側(cè)邊崩邊控制更佳。芯片厚度可以進(jìn)一步降低。

  圖4 SDBG(來(lái)源：DISCO)