先进封装成行业趋势，如何提高半导体封装可靠性？

全球半导体封装正在朝向先进封装方向发展。先进封装是指采用了先进的设计思路和先进的集成工艺，对芯片进行封装级重构，并且能有效提高电子系统功能和密度的封装技术。现阶段先进封装主要是指倒装焊 (Flip Chip)、晶圆级封装 (WLP)、2.5D封装（Interposer）和3D封装 (TSV)等。

根据Yole的数据，2019年全球先进封装市场规模约290亿美元，预计2025年增长到420亿美元，年均复合增速约6.6%，高于整体封装市场4%的增速和传统封装市场1.9%的增速。同时，随着晶体管特征尺寸缩小到10nm以下，量子隧穿效应导致漏电愈发严重，基于摩尔定律的芯片研发和制造成本也会呈几何倍数增加，摩尔定律延续遇到瓶颈。因此，先进封装技术重要性日益凸显。

先进封装可以通过多种方式提高半导体产品的可靠性，例如采用更高质量的材料、优化设计、提高制造工艺等。其中，倒装焊是一种常用的先进封装技术，它是指将芯片翻转后直接焊接在基板上的封装方式，因为芯片与基板之间没有引线，而是通过微小的焊点连接，这样可以大大减小芯片与基板之间的距离，从而提高信号传输速度和可靠性。2.5D封装和3D封装也可以提高芯片之间的通信速度和可靠性。

说到这里，就不得不提到“半导体清洗工艺”的重要性。半导体器件在制造过程中会受到各种污染物和杂质的影响，例如油脂、灰尘、金属颗粒等，这些污染物和杂质均会影响芯片的性能和可靠性。封装之前对工件的清洗，不仅可以去除表面的污染物和杂质，还可以去除表面的氧化物和其他化学物质，为提升封装的可靠性打下基础。

半导体清洗工艺主要可分为湿法和干法两种。

湿法清洗在目前而言仍是主流技术路线，它通过采用特定的化学药液和去离子水，对晶圆表面进行无损伤清洗。主要包括RCA清洗法、超声清洗等，湿法清洗具有效率高、成本较低等优点，但是也存在清洗时间长、不环保、易对工件造成二次污染等缺点。

干法清洗是指在清洗过程中不使用液体，而是使用气体或固体颗粒进行清洗的一种方法。干法清洗中一般包括机械清洗、超声波清洗、干冰清洗和等离子体清洗等。其中，等离子体清洗可以说是一种最高效的干法清洗工艺，它可以有效去除半导体表面的有机物、氧化物等污染物。干法清洗的优点在于清洗后无废液，并且可有选择性的进行局部处理。干法清洗能够精准控制、清洗比较彻底以及不需要引入新杂质不会造成二次污染等，同时相较于湿法清洗有其独有的优势。

在等离子体清洗技术中，如今被运用较多的有射频等离子清洗、超声频等离子清洗、微波等离子清洗，其中，采用微波等离子清洗的清洗效果可以说是最好的，并且它拥有无损伤、高效率、无二次污染、低工艺温度等特点，也具备很强的材料表面活化能力，能提高材料的浸润性，最大程度保证高可靠性芯片封装的质量。