【先進封裝解密1】幫晶圓去蕪存菁洗香香　弘塑靠精細獨門活逆襲先進封裝

圖文／鏡週刊

業者指出，CoWoS封裝對應的設備，從切割、揀選、黏晶、點膠、清洗、植球、烘烤等，都隨著晶片越趨精密而改變，且對於精度要求更是大大提高，無形中拉高技術門檻，讓市場生態洗牌。

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本刊調查，1993年成立的弘塑科技，20年前領先開發後段12吋先進製程所需的單晶圓濕式清洗設備（Single Wafer），靠著高度配合，順利搭上這波CoWoS先進封裝擴產列車。

「所謂的濕製程，就是把晶片上不要的東西，用強酸強鹼移除（蝕刻）或有機溶劑及清水去除(清洗)。」弘塑發言人梁勝銓說明，濕製程大量應用在半導體前段與後段，是保持晶圓潔淨品質高度依賴的設備。

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「傳統濕製程是採浸泡方式，就是在充滿化學液體的酸槽(Tank)，以一次清洗至少25片的批次設備(Wet Bench)處理。」不過，梁勝銓說，隨著晶圓從8吋轉向12吋，晶片變大過程，IC線寬卻越來越小，濕洗設備也逐漸從酸槽擴展到一次洗一片的方式發展。

如同現代家庭流行的自動洗碗機，梁勝銓說明，一次批量清洗，雖有規模效益，但每片晶圓放置的位置、順序不一樣，接觸到化學液體的反應時間點也有所不同，倘若待洗的盤子(晶圓)變大，上面線路與結構越來越精細，對清潔的要求也會越來越高。

「封裝線路或結構從50微米持續微縮至10微米以下，對均勻度及潔淨度的製程要求就可以差到數十倍，晶粒單元的表現就有極大差別，客戶就沒辦法接受。」梁勝銓嚴肅地強調。

此時，利用一次清洗一片晶圓的單晶圓清洗設備，因為設定共同參數，可讓化學液體流量、噴頭方式(直的還是霧狀)、溫控維持一致性，「等於第一片到第N片都會出現一致的清洗結果，如此一來，就能確保品質的穩定。」他說。

接著他說明，進入CoWoS先進封裝，晶片因相互堆疊、電晶體又小，舉凡鍵合、填膠、塗佈、蝕刻等過程，任何一丁點不乾淨都疏忽不得，用單晶圓清洗發揮的效果更是顯著。

值得注意的是，如此高階先進的濕洗設備，並非在公司32年前一成立就押寶，「我們(弘塑)剛成立時，其實是提供濕製程設備附屬的供酸系統，後來做久了，客戶建議轉跨有客製程度的傳統批次清洗酸槽。」弘塑發言人梁勝銓娓娓向本刊回顧。

他並表示，比起附屬品，批次酸槽價格雖高了不少，但當時投入的是4、6吋晶圓市場，玩家眾多，惡性競爭，「賣設備需要製程驗證，收現金有時間落差，還讓公司差點倒閉。」梁勝銓深深吐了一口氣。

直到2000年左右，半導體晶圓正式朝向12吋晶圓發展，「我們創辦人顏錫鴻觀察到，當時單晶圓濕洗需求正式崛起，除了已在0.13微米的前段製程被外商採用，後段先進封裝也開始從45奈米之後跟進。」

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