MKS' atotech谈连接行业的化学工艺

Pete Starkey采访了MKS' atotech公司全球产品经理Tobias Helbich博士。Helbich博士简要介绍了特种化学技术对于重塑全球PCB及高阶封装行业的重要性。MKS集团的Atotech公司拥有全面的产品线，在表面处理解决方案领域积累多年的行业专业知识，在促进电化学和化学沉积等关键工艺方面成功地奠定了领先的市场地位和一流的声誉，这些关键工艺是该领域先进电子设备和创新不可或缺的组成部分。随着电动汽车行业的快速发展，以及高阶封装领域出现的许多机遇，Atotech公司将具有非常好的发展前景。

 

Pete Starkey：很高兴有机会在electronica展会的MKS' atotech展位采访Tobias Helbich博士。Tobias，很高兴见到你。

 

Tobias Helbich：Pete，非常感谢你光临我们的展位，很高兴能有机会接受I-Connect007的采访。我也很高兴能在慕尼黑的electronica展会与您交谈。

 

Starkey：Tobias，可以先介绍一下贵公司所涉及的技术领域吗？

 

Helbich：当然。首先，让我从更大的角度开始：Atotech是MKS集团旗下的品牌，其产品涵盖了非常广泛的领域，专门从事表面金属化或甚至更广泛的表面处理。

 

Starkey：是的，听到Atotech品牌，就会想到它在该领域积累多年的专业知识。

 

Helbich：没错。PCB领域是非常大的领域，我们提供的一系列产品为公司赢得了市场领先地位。我目前在半导体领域工作。我们在某些领域拥有领先的各种技术，我相信我们可以在本次采访中进一步讨论。

 

Starkey：贵公司向半导体领域专门提供什么产品及应用？

 

Helbich：为了回答这个问题，我将从我们的三大支柱开始。第一个支柱是电化学沉积，主要包括用于高阶封装领域的产品。其次是化学沉积支柱，我们有强大的产品，例如用于大功率电子的产品；还有第三个支柱，那就是大马士革电镀药水（damascene chemistry）。

 

Starkey：你能解释一下大马士革电镀药水吗？这是我不熟悉的概念。

 

Helbich：这类药水主要以铜和钴为基础；这是邻近芯片前端部分的第一个电镀步骤。作用是将不同的晶体管部分相互连接，并将硅片晶圆上的小结构转换为接触高阶封装层所需的大结构。

大马士革电镀技术使用铜或钴化学物质在芯片上形成晶体管之间以及晶体管与外部世界之间的电气连接。我们称这些电气连接为互连。最接近晶体管器件级的互连（我们称之为“线路前端”）是最小的，也是最具挑战性的。当构建额外的层时，互连变得更大，最终将通过高阶封装金属化将芯片连接到外部世界。

 

Starkey：我想我现在可以想象了。我的专业是电化学和一些化学镀化学，我一直认为MKS' atotech是这些技术的全球引领企业，主要是在印制电路板应用领域。

 

Helbich：对。大马士革电镀技术也是一种电化学沉积工艺。我们在内部将其分为第三支柱，因为这些工艺与面向高阶封装应用的工艺有不同的要求。这个领域只有几纳米的最小电镀结构，比PCB上的特征小得多。

 

Starkey：只要环顾一下展位，我就能看到贵公司在高阶封装方面所做出的成就。你能概述贵公司在该领域的发展吗？

 

Helbich：当然。我们有各种高阶封装和湿化学制程的应用。我认为两个主要的领域是重新分布层（redistribution layers，简称 RDL），另一个是铜柱，我们最常将其与焊料结合，基本上在封装期间是用焊料将铜柱顶部与芯片连接。为了向您介绍有关再分布层的更多信息，例如，我们提供了非常高纯度的铜化学制品，如Spherolyte®UF 3，它是市场上的主要产品之一，因为它可以形成最小的线宽和线距，甚至可达1微米。此外，RDL层的堆叠与某些要求（如填充特征）密切相关，我们的产品具备了领先于市场的性能。再分布层的功能是连接平面内的结构——连接芯片的不同区域。

过去，当我们谈论铜柱时，我们谈论的是焊料应用。对于较大的结构，可以在焊盘上直接安装锡银或锡焊料凸缘。但由于小型化，如果有更小的铜柱，只需顶部有一点焊料凸缘，这会更有利。必须考虑铜柱的电化学沉积化学；通常，镍层被用作扩散阻挡层，但由于Spherelyte®UF 5非常纯，我们的工艺不一定需要镍层。不过，有些客户仍然想要它，因为他们一直都用镍层。除此之外，根据客户的要求，主要是锡银沉积，有时是锡沉积。

 

Starkey：过去有两个截然不同的技术领域：PCB和半导体/封装。如今，这两个领域的联系越来越紧密，我认为高阶封装将是PCB方面未来发展的一大领域。您对这两种技术的融合有何看法？

 

Helbich：我完全同意；我也看到了这两个领域的联系越来越紧密。当然，我认为这是我们作为一家公司现在拥有的优势之一；我们在PCB领域有着悠久的成功历史，在半导体封装领域也取得了成功，这让我们有机会从两个领域跟踪这一发展趋势，为深入研究这一发展趋势奠定了夯实的基础。

 

Starkey：贵公司在这两个领域都拥有丰富的专业知识。在目前这种情况下，重点是如何重新应用现有专业知识，而不是试图在不熟悉的领域构建知识。

 

Helbich：没错。你可以在我们的化学沉积工艺等技术中看到这一点。在半导体领域，通常有金属焊盘（UBM凸点下金属化），这些焊盘基本上是用于引线键合的触点，类似于焊接等连接工艺。例如，在PCB方面，也有这些经典的ENEPIG堆叠，例如镍、钯、金堆叠。这是可以看到类似的工艺组合在一起的技术领域之一。当然，在某些方面要求有所不同。

 

这也引出了Atotech的第二个支柱：化学沉积。在这一领域，我们提供各种镍工艺。我们需要这方面的一系列选项，因为不同应用的要求不同；例如，磷含量可能是考虑因素，或者高温应用的要求，等等。我们还有钯工艺，在这些应用中，对于可靠性，纯度是关键，在纯钯沉积领域，我们是领先的公司之一。我们正在与功率半导体领域的大公司进行合作。然后是金层，它需要不同的工艺，取决于所需金层的厚度。当然，还有其他种类工艺，如基于氰化物或无氰化物的工艺等。Atotech的优势在于，可提供能够满足任何需求的全方位应用工艺。

 

Starkey：听起来Atotech的发展令人兴奋。

 

Helbich：当然，尤其是当我们考虑更大的发展前景时。正如我已经提到的，Atotech的化学镀应用经常用于功率半导体领域，我们还为电动汽车提供先进的解决方案，这是客户需要解决的另一个引人关注的领域。

 

Starkey：我相信你们已经为充实而令人兴奋的未来做好了充分的准备。

 

Helbich：是的，谢谢。整个团队都很兴奋，并将继续全力以赴。

 

Starkey：很高兴能够与你一起探讨这些技术。

 

Helbich：非常感谢，我希望明年在慕尼黑的electronica展会再次见到你。

 

Starkey：我很期待。再次感谢你。

 

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