采用先進(jìn)的封裝技術(shù)來測量深腐蝕溝槽

由于其平行照明，WLI PL非常適合用于測量具有高深寬比的等離子切割刻蝕溝槽，因?yàn)榇蟛糠止獾竭_(dá)了刻蝕結(jié)構(gòu)的底部，因此可以測量深度。

隨著經(jīng)典摩爾定律晶體管的優(yōu)勢在單片芯片上縮小，先進(jìn)封裝的采用正在加速。先進(jìn)的封裝通過高密度互連實(shí)現(xiàn)了多個(gè)不同管芯的異構(gòu)集成，從而提高了設(shè)備性能并減小了占位面積。先進(jìn)的封裝體系結(jié)構(gòu)，例如英特爾的嵌入式多芯片互連橋，臺積電的集成扇出和高帶寬內(nèi)存（HBM），已經(jīng)滿足了摩爾定律的要求，以滿足對更大的連接性，計(jì)算能力，速度和成本的需求在運(yùn)輸，5G，物聯(lián)網(wǎng)，人工智能和高性能計(jì)算中的大趨勢的有效性。先進(jìn)的封裝使行業(yè)能夠開發(fā)新的倒裝芯片工藝，2.5D中介層和TSV技術(shù)，以及最近的2D和3D扇出工藝，它們在最小的空間內(nèi)具有高密度的連接。

扇出晶圓級包裝（FOWLP）是當(dāng)今增長最快的高級包裝領(lǐng)域之一。根據(jù)Yole Research，F(xiàn)OWLP預(yù)計(jì)將從2016年的3.2億美元增長到2022年的$ 2.5B。在FOWLP中，單個(gè)芯片組裝到由低成本聚合物材料制成的人造晶圓中，并具有額外的連接空間。 RDL將芯片上的連接重定向到邊緣區(qū)域。 FOWLP的優(yōu)勢包括由于更薄的封裝而提高了每瓦性能，并提供了更多的不同設(shè)計(jì)，但是這些新器件的制造帶來了新的測量挑戰(zhàn)，包括測量深蝕刻溝槽的能力。

已建立的設(shè)備MicroProf?系列–來自的多傳感器技術(shù)FRT（FormFactor公司）–結(jié)合白光干涉儀WLI PL和WLI FL，在其他過程達(dá)到極限的生產(chǎn)，研究和開發(fā)的高級包裝領(lǐng)域，提供光學(xué)和非接觸式創(chuàng)新解決方案。例如，等離子切塊刻蝕溝槽的深度為50至200 μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了AFM或輪廓儀尖端的范圍。許多光學(xué)方法（例如共聚焦顯微鏡）也因其孔徑而不適用于此測量，因?yàn)橛捎趥?cè)壁的陰影，沒有來自溝槽底部的光可以回到傳感器中。另外，蝕刻工藝導(dǎo)致蝕刻溝槽中的表面變粗糙，并因此導(dǎo)致基板表面與溝槽底部之間的反射率的高差異，這可能導(dǎo)致測量期間的問題。

由于其平行照明，WLI PL非常適合于測量具有高深寬比的等離子切割蝕刻溝槽，因?yàn)榇蟛糠止獾竭_(dá)蝕刻結(jié)構(gòu)的底部，因此可以測量深度。根據(jù)表面紋理，可以測量最小寬度為2到3 μm，長寬比最高為50：1（深度與寬度）的結(jié)構(gòu)。使用特殊的測量模式可以分兩個(gè)測量步驟進(jìn)行測量。以這樣的方式測量襯底表面和結(jié)構(gòu)的底部，以使得測量參數(shù)最佳地適應(yīng)不同的表面條件。

測量技術(shù)的另一個(gè)問題通常是結(jié)構(gòu)的橫向尺寸小，因?yàn)樵摲椒ǖ墓鈱W(xué)分辨率通常不夠高。例如，溝槽的溝槽寬度可以小于1 μm。 WLI FL使用一種特殊的算法來確定寬度最小為0.7 μm的蝕刻結(jié)構(gòu)的深度。在這種情況下，長寬比可以達(dá)到3：1。這允許訪問以前未達(dá)到的尺寸。這種方法使得可以測量所有當(dāng)前使用的TSV變體，包括直徑小于1微米的通孔，這些通孔不再可用光學(xué)方法檢測。

審核編輯：符乾江