激光工具改善先进封装继承

本文介绍了激光工具在先进封装集成（AP）中的应用，特别是在互连器件的重布线层（RDL）和堆叠式3D（以及2.5D）封装结构中。随着封装结构变得越来越复杂和精细，传统的曝光技术在处理3×3um或1.5x1.5um分辨率时显得力不从心，而激光工具能够克服这些挑战。文章主要探讨了准分子激光器（波长在紫外波段的脉冲气体激光器）在构建互连层中的应用，这种激光器因其高能量光子能够直接破坏材料中的原子键，实现相对冷的处理方式，避免了热效应。 文章强调了使用准分子激光器的几个优点：首先，聚合物层在成图案前固化，避免了材料收缩或变形；其次，准分子激光器可以同时创建通孔和沟槽，无需使用焊盘或造成过大的道孔，减少了浪费面积；此外，准分子工艺还可以对通孔的所有尺寸进行有效控制，包括长宽比和锥度。通过控制通量（每单位面积的脉冲能量），可以直接控制锥角。 在速度和产量方面，准分子激光器的蚀刻速率与通量有关，对于低通量，蚀刻速率约为50nm/脉冲，而高功率准分子激光器可以达到1200mJ/cm²时，速率可高达1000nm/脉冲。由于蚀刻速率与通孔数量无关，通孔密度的增加实际上会增加每分钟可钻出的通孔数量。此外，通孔和RDL图案可以一步完成，或者采用不同的电镀选项，如铜覆盖后进行化学/机械抛光（CMP）或使用自下而上的填充方式，降低了总体工艺成本。 文章还提到了准分子激光器在去除晶种层方面的应用，特别是在CMP后通过另一个准分子激光进程去除晶种层，避免了湿法蚀刻工艺中产生的钻蚀现象。最后，文章总结了准分子激光器在先进封装工艺中提供高效解决方案的潜力，尤其是在小型化带来的挑战面前。