Die Plasmareinigung von Geh\u00e4usen entfernt mikroskopische Verunreinigungen, die zu Ausf\u00e4llen von Halbleiterbauelementen f\u00fchren k\u00f6nnen. Bei 2,5D- und 3D-IC-Geh\u00e4usen k\u00f6nnen selbst kleinste R\u00fcckst\u00e4nde elektrische Verbindungen schw\u00e4chen oder die Haftfestigkeit verringern.<\/p>\n\n\n\n
Die Plasmabehandlung wird in wichtigen Schritten des Verpackungsprozesses eingesetzt. Dazu geh\u00f6ren die Oberfl\u00e4chenvorbereitung vor dem Verkleben und die Verkapselung.<\/p>\n\n\n\n
Dieser Artikel erkl\u00e4rt, wie die Plasma-Oberfl\u00e4chenbehandlung die Ausbeute verbessert, Chiplet- und FOWLP-Technologien unterst\u00fctzt und die Zuverl\u00e4ssigkeit der Verbindungen erh\u00f6ht.<\/p>\n\n\n\n
Die Plasmareinigung ist ein Trockenverfahren zur Entfernung von Verunreinigungen auf Materialoberfl\u00e4chen. Dabei wird ionisiertes Gas eingesetzt, um organische R\u00fcckst\u00e4nde und Oxidschichten aufzubrechen.<\/p>\n\n\n\n
Bei diesem Verfahren werden keine Chemikalien verwendet. Stattdessen werden energiereiche Partikel eingesetzt, um Oberfl\u00e4chen zu reinigen, ohne empfindliche Bauteile zu besch\u00e4digen.<\/p>\n\n\n\n
Plasma ist der vierte Aggregatzustand. Es enth\u00e4lt freie Elektronen und Ionen, die mit Oberfl\u00e4chenverunreinigungen reagieren.<\/p>\n\n\n\n
Mit zunehmender Komplexit\u00e4t der Geh\u00e4use werden die Oberfl\u00e4chen kleiner und empfindlicher. Bei 3D-IC- und Chiplet-Designs erh\u00f6ht sich die Verbindungsdichte.<\/p>\n\n\n\n
Selbst geringste Verunreinigungen innerhalb von TSV-Strukturen oder Bondpads k\u00f6nnen zu Ausf\u00e4llen f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n
Bei TSV-Strukturen mit Tiefen \u00fcber 50 \u00b5m gestaltet sich die Entfernung von Verunreinigungen mittels Nassreinigung schwierig. Plasma erm\u00f6glicht eine gleichm\u00e4\u00dfige Reinigung innerhalb der Durchkontaktierungen ohne Fl\u00fcssigkeitsansammlung.<\/p>\n\n\n\n
Diese Probleme beeintr\u00e4chtigen die elektrische Leistungsf\u00e4higkeit und die Langzeitstabilit\u00e4t unmittelbar.<\/p>\n\n\n\n
Die nasschemische Reinigung kann tiefe Strukturen wie TSV-Durchkontaktierungen oder feine Verbindungen nicht erreichen. Sie kann au\u00dferdem R\u00fcckst\u00e4nde hinterlassen oder Materialien besch\u00e4digen.<\/p>\n\n\n\n
Plasmabehandlung f\u00fcr Elektronik<\/a> l\u00f6st dieses Problem durch das Erreichen komplexer Geometrien und eine gleichm\u00e4\u00dfige Reinigung.<\/p>\n\n\n\n Die Zuverl\u00e4ssigkeit von Verbindungen h\u00e4ngt von sauberen Oberfl\u00e4chen ab. Bei Verunreinigungen wird die Verbindung schwach oder instabil.<\/p>\n\n\n\n Die Plasma-Oberfl\u00e4chenbehandlung erh\u00f6ht die Oberfl\u00e4chenenergie. Dies verbessert die Haftung zwischen Materialien beim Verbinden oder Verpacken.<\/p>\n\n\n\n Es bereitet au\u00dferdem Oberfl\u00e4chen f\u00fcr Prozesse wie beispielsweise Drahtbonden<\/a>, Flip-Chip-Montage, Underfill und Verkapselung<\/p>\n\n\n\n Ertrag<\/a> Verluste entstehen h\u00e4ufig durch versteckte Verunreinigungen. Die Plasmareinigung entfernt organische Spurenverunreinigungen aus tiefen TSV-Poren und reduziert so die Ausfallraten elektrischer Verbindungen.<\/p>\n\n\n\n TSV (Through-Silicon Via) ist eine vertikale elektrische Verbindung, die in der 3D-IC-Geh\u00e4usetechnik verwendet wird.<\/p>\n\n\n\n Typisch Plasmareinigung <\/a>Dabei wird Sauerstoff- oder Argongas unter niedrigem Druck (10\u2013500 mTorr) verwendet. Hochfrequenzleistung (\u00fcblicherweise 13,56 MHz) erzeugt reaktive Spezies, die organische R\u00fcckst\u00e4nde entfernen und Oberfl\u00e4chen aktivieren.<\/p>\n\n\n\n Laut Branchenangaben verbessert dieses Verfahren die Konsistenz der Verbindung und reduziert die Fehlerraten.<\/p>\n\n\n\n 3D-IC- und Chiplet-Designs basieren auf vertikaler Stapelung und dichten Verbindungen.<\/p>\n\n\n\n Die Plasmabehandlung gew\u00e4hrleistet, dass jede Grenzfl\u00e4che vor dem Verbinden sauber ist. Dadurch werden Defekte reduziert und die elektrischen Eigenschaften verbessert.<\/p>\n\n\n\n Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP) erfordert gleichm\u00e4\u00dfige Oberfl\u00e4chenbedingungen \u00fcber gro\u00dfe Fl\u00e4chen.<\/p>\n\n\n\n Die Plasmabehandlung gew\u00e4hrleistet eine gleichm\u00e4\u00dfige Entfernung von Verunreinigungen auf dem gesamten Wafer. Dies verbessert die Prozessstabilit\u00e4t und reduziert Nacharbeiten.<\/p>\n\n\n\n Plasmareinigung legt Oberfl\u00e4chen frei zu ionisiert<\/span> Gas unter kontrollierten Bedingungen.<\/p>\n\n\n\n Der Prozess umfasst:<\/p>\n\n\n\n Dieses Verfahren ist ber\u00fchrungslos und besch\u00e4digt keine empfindlichen Materialien.<\/p>\n\n\n\nVerbesserung von Ertrag und Zuverl\u00e4ssigkeit durch Oberfl\u00e4chenbehandlung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Wie Plasma die Leistung von Verbindungsleitungen verbessert<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Ertragsverbesserung bei fortschrittlichen Verpackungen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Unterst\u00fctzung moderner Verpackungstechnologien<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Erm\u00f6glichung der 3D-IC- und Chiplet-Integration<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Erm\u00f6glichung von FOWLP und Wafer-Level Packaging<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Den Plasmareinigungsprozess verstehen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
So funktioniert es Schritt f\u00fcr Schritt<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Verwendete Arten von Plasmasystemen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Systemtyp<\/strong><\/td> Anwendung<\/strong><\/td><\/tr> Atmosph\u00e4risches Plasma<\/a><\/td> Inline-Oberfl\u00e4chenaktivierung<\/td><\/tr> Vakuumplasma<\/td> Tiefenreinigung von TSVs und komplexen Strukturen<\/td><\/tr> Automatisierte Systeme<\/td> Halbleiterverarbeitung in gro\u00dfen St\u00fcckzahlen<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n