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西安中心 推动超越摩尔 技术发展

By Mike Rosa, PhD.

应用材料公司即将度过在中国的第 34 个年头。自 1984 年以来,公司在中国的业务蓬勃发展, 如今拥有 1,600 多名全职销售和服务支持员工,位于古都西安的全球开发中心 (GDC) 更是 发展迅猛(见图 1)。

图 1. 应用材料公司目前在中国的运营点。

应用材料西安公司作为在中国的 客户支持中心,业务涵盖采购、培训 和维修等。此外,应用材料全球开发 中心也坐落于此,这是应用材料全球 服务事业部 (AGS) 设备产品组 (EPG) 籍以实施所有超越摩尔 (MtM) 应用的 主要研发与工程设计 (RD&E) 中心, 拥有一支由 20 多名专业硬件和工艺 工程师组成的团队。(图 2)

图 2. 应用材料公司的西安全球开发中心是在传统 200mm/300mm 晶圆加工设备上开发 MtM 技术的重地。

传统 300mm 工艺

西安研发项目团队主要服务 于 ≤ 200mm 的 应 用, 覆 盖 PVD、 CVD、刻蚀 (Etch)、CMP、外延 (Epi) 硅和度量工具等全系列产品。随着最 近增加的一台可进行桥接的深反应离 子刻蚀 (DRIE) 机床,该团队如今还 能够开展一般视为传统 300mm 领域 的开发工作,即针对非尖端工艺使用 较大的晶圆(最常用于 MtM 应用)。 我们预计,较大晶圆尺寸的使用是未 来两三年内将稳步增长的一个趋势。

西安中心能够满足客户在 100mm 到 300mm 直径晶圆制造方 面的需求,涵盖广泛的 MtM 应用领 域。以往的新型器件技术,很大程度 上依靠独特的腔室工艺(如 DRIE)。 不过,如今的很多 MtM 器件都以新 材料为基础。这些新材料很多都是在 PVD、CVD 和 Epi 等平台上开发,但 其要求已经超出单个制程的发展。

随着 MEMS、功率、晶圆级封装 和其他 MtM 应用的发展,全球客户 对传统设备领域的新腔室技术有相当 大的需求。

西安中心开发的新技术

如今,在 ≤ 200mm 技术领域, 西安全球开发中心为多种 EPG 技 术发展项目提供支持,例如 :用 于功率应用的厚铝和厚硅 Epi 沉 积 ;用于一系列消费电子应用的压 电材料、5G 通信、汽车、光子学 和晶圆级封装。此外,中心还在为 日益增长的功率器件和 MEMS 市 场开发各种其他的 CVD、CMP 和 刻蚀技术。虽然这些领域的工作正 在增加,但我们开始看到客户对 300mm 晶圆愈发感兴趣,这需要 针对传统 300mm 设备组件开发增 强方案。

利用西安广泛的机群,应用材料公 司可以在单个制程开发之外创造更多 的价值,能够提供实现端到端处理的 集成方案。随着越来越多的客户希望 加快开发时间,只孤立地验证单个制 程往往是不够的,需要从材料和工序 两方面以集成的方式开发。

晶圆级封装增加

集成式开发一直用于电活性薄膜, 在不断增长的晶圆级封装 (WLP) 领 域,更显得尤为重要。由于 WLP 技 术的应用在 ≤ 200mm 和 300mm 工 艺上都在增加,越来越多的客户寻求 整体的端对端解决方案,并在其晶圆 上进行验证。(图 3)

3. WLP 封装解决方案的主流趋势。

为了开发涉及硅通孔 (TSV)、凸块 下金属化 (UBM) 和焊料凸点的封装 方案,西安全球开发中心和美国蒙大 拿卡利斯佩 (Kalispell) 的应用材料封 装、电镀和清洗中心 (PPC) 都开展晶 圆加工业务的合作,其中 PPC 中心 从事晶圆电镀的开发和验证。

功率器件、高亮 LED 和 MEMS 领 域的许多客户正在利用 EPG 推出的 WLP 集成工艺来开发自己的 150mm 和 200mm WLP 解决方案。 这样一 来,应用材料公司可以帮助客户缩短 工艺开发时间,同时也向客户证明了 应用材料公司设备组件的各项性能。

超越摩尔技术蓬勃发展

应用材料公司西安开发中心的未来 前景如何?半导体产业在全球蓬勃发 展,中国更是不例外。西安全球开发 中心与国内和国际客户的合作与接洽 大幅增加。随着全球对 MtM 技术的需 求持续增长,各个细分领域需求的晶 圆尺寸也将扩大。

对于 MtM 研发和工程设计,这意味 着在可能的情况下将技术发展路线从 ≤ 200mm 的晶圆尺寸更新至 300mm 晶圆。为实现这一目标,EPG 在西安 目前没有迹象表明采用 MtM 技 术的步伐会放缓,而且将规划发展 的 200mm MtM 技 术 迁 移 到 传 统 300mm 设备组件的势头越来越强 劲,因此未来前景看起来一片光明。 装备了传统的 300mm 设备组件,并 与全公司的团队合作,其中包括首席 技术官 (CTO) 办公室和先进工艺技术 开发 (APTD) 小组。

目前没有迹象表明采用 MtM 技 术的步伐会放缓,而且将规划发展 的 200mm MtM 技 术 迁 移 到 传 统 300mm 设备组件的势头越来越强 劲,因此未来前景看起来一片光明。

如需更多信息,请联系 mike_rosa@amat.com