据国家经济日报报道,全球第三代半导体产业正处萌发期,我国有着庞大的市场需求,在第三代半导体应用领域上已奠定坚实基础并展现优势,当前正值创新发展的黄金时机,有望构建全产业链生态,进入世界先进行列。其中,晶圆键合技术作为半导体行业的关键一环,正日益受到业界的高度重视与广泛探索。

晶圆键合—芯片封装流程
通常来说,晶圆键合指的是半导体与晶圆之间进行粘合的工艺流程,在半导体制造业中,这项技术被广泛应用于SOI、LED、MEMS材料与器件制造,以及半导体的3D集成技术。然而传统晶圆键合方法存在一些问题,除了硅硅直接键合这种同质材料键合之外,大部分都是通过异质材料进行键合。而由于两个键合的材料不同,晶片之间必然存在着热失配及晶格失配等问题。键合界面将会产生应力,为了应力弛豫,界面处会形成一定的位错,会严重影响器件的性能表现。

位错缺陷
此外,晶片表面常伴随有一定的杂质、多孔层结构和空洞。对晶圆表面质量的极高要求也大大限制了其应用,为了加强半导体领域使用晶圆质量的标准化,半导体制造最重要的环节就是如何提高晶圆生产的良品率,硅衬底加工工艺会造成晶圆表面出现污染颗粒和金属离子附着物,导致后续芯片生产过程中出现电路断线,短路问题,所以晶圆的质量检测非常重要。
近年来无损检测水浸超声在检测半导体领域有了最新突破,能精准识别晶圆键合缺陷,鉴于晶圆价格较高,此技术有望减少未来半导体芯片封装时的质量隐患和经济损失。
通过测量超声波在物体中的传播时间和距离,才可以检测并计算出被检材料的缺陷位置。超声波发射接收器产生特定频率为(5MHZ-70MHZ)的超声波,以去离子水为耦合介质向被检体传递。由于超声波的传递要求介质是连续的,所以在遇到像气泡、杂质,裂纹等不连续界面时会导致超声信号发生反射,当超声波信号通过被检体时,由于材料的不同,在有缺陷或裂纹界面或出现反射波,超声波换能器接收到反射的回波,发射接收器向数据采集卡输送,经过波形信号处理最终得到一张高分辨率超声波图像。
博视广达采用领先的C-SAM技术研发以下高精度水浸超声设备,可分辨出材料、元器件内部的裂纹、空洞、气泡、分层缺陷、杂质等缺陷;广泛用于测试各种元器件、SMT 焊接器件、IGBT 器件、MEMS器件、晶圆键合等内部缺陷的无损检测。

技术优势:
→利用高频的超声波,对芯片封装,超硬复合层等进行快速检测,以图像的方式直观展示。扫描过程中,不会对工件造成损伤,不会影响样品的性能。
→支持A、B、C扫描,透射扫描,JEDEC托盘扫描,厚度测量等扫描模式。
→可用图像的方式显示被测件内部缺陷的位置、形状和大小,并进行缺陷的尺寸和面积统计,自动计算缺陷占所测量面积的百分比。
→扫描轴采用直线电机和光栅尺寸反馈,可获得更高的运动精度,最高分辨率达1μm。
→适用于单个器件的快速扫描分析,也可批量放置样品同步进行缺陷识别,快速筛选出不合格品。
→处方建立后一键扫描,单样品多处方自动调节,一键校准。
→赋值法、时间法、均衡法等多种检测算法通用。

应用领域:
→半导体器件及封装检测
分立器件(IGBT/SiC)、陶瓷基板、塑封IC、光电器件、微波功率器件、MEMS器件、倒装芯片、堆叠Stacked Die、MCM多芯片模块等
→材料检测
陶瓷、玻璃、金属、塑料、焊接件、水冷散热器等。
→IGBT功率模组产品检测
实现 IGBT 模块内部界面和结构缺陷的无损检测,准确找到 IGBT 模块材料、工艺中出现的问题,筛选不合格产品,并促进 IGBT 模块的封装质量提升。
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博视广达科技立足于数据智能分析和制造,专注于光、声、电性能检测设备,拥有自主研发和核心知识产权的产品体系,包括快速退火炉、超声扫描显微镜、手机手表平板流水线/多工位MMI测试设备、精密器件外观检测设备等序列产品。
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