Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMÜberblick
Die heterogene 2.5D- und 3D-Integration ist der Schlüssel zur stetigen Steigerung von Rechen- und Speicherleistung auf engstem Raum. Immer komplexere Aufbauten aus immer dünneren Chips sowie sogenannten Chiplets und Interposern werden erdacht und sollen die Vorteile verschiedener Halbleitermaterialien in einem Gesamtbauteil bzw. Package vereinen.
Im parallel skizzierten Investvorhaben NewWAVE wird ein neues flüssigkeitsgestütztes Lasertrennverfahren avisiert, das deutliche Vorteile in der Bearbeitung auf 300 mm Wafer-Level bietet.
Ziel dieses F&E-Projekts WAVE4Tech ist daher die Erforschung der wissenschaftlichen Zusammenhänge und Entwicklung optimaler Parameter der Prozessierung für die Laser-Vereinzelung von Wafern verschiedener Materialien (z.B. Si, Glas, Verbindungshalbleiter wie SiC oder GaN), welche mit verschiedenen Oberflächenschichten (z.B. supraleitendes TiN oder low-k Dielektrika) versehen sind. In Referenz zu herkömmlichen Trennverfahren wie dem mechanischen Sägen (Blade) und Standard-Lasertrennverfahren (Stealth Dicing) soll der Einfluss der eingestellten Prozessparameter des neuen Lasertrennverfahrens auf die Breite der “Trennstraße”, die Chip-Stabilität, Rissbildung an den Chip-Kanten, Sägekantenmorphologie, Eigenspannungen durch Vereinzeln sowie die Bildung von Nano- und Mikropartikeln während der Prozessierung eingehend untersucht und optimiert werden. Ziel ist die Steigerung der Zuverlässigkeit von Chips und Chiplets für die optimale Nutzung des flüssigkeitsgestützten Lasertrennverfahrens bei der Herstellung von heterogenen 3D-Packages. Dies ist die notwendige Grundlage für die Bereitstellung von optimalen und neuartigen hochdichten Integrationstechnologien der nächsten Generationen im Advanced Packaging für Zukunftsfeldern wie High-Performance-Computing, KI-Anwendungen oder Quantencomputing.
Die Charakterisierung der Prozessergebnisse erfolgt in enger Kooperation mit dem Fraunhofer IKTS.
