前段工艺繁复，包括：化学机械(CMP)、照像平板印刷、液体和瓦斯过滤、净化和传送、化学使用点、大量化学物质传送、光罩处理、芯片处理和芯片运输等，每一个环节都紧密相连；另一方面，当产业往更小、更快的器件设计发展时，芯片制造商皆努力将多孔性Low-K介电质材料整合至先进工艺；当K值小于2.5时，多孔性薄膜可协助制造商改进器件效能。然而，薄膜多孔性的脆弱本质，常导致整合时的困难。因此，也造就了相关设备、工具及耗材供货商的无限商机。
今年是SEMICON Taiwan(台湾半导体设备暨材料展)第10次举行，按照往例，今年开幕式亦邀请台湾半导体业界重量级人士出席。SEMI亚太地区总经理林长次先生指出，在新的0.03微米晶圆厂能投资部分，台湾的芯片制造商持续成为世界的领先者，正因为如此，在半导体资金投注上，台湾已经位居世界第二大；同时在新的半导体设备上，台湾市场今年预计将超过60亿美元，到2008年将达90亿美元。此外，台湾的芯片制造商今年在半导体制造材料上的采购将会超过52亿美元，到2007年则会突破60亿美元。在一片热切期盼下，众家厂商也莫不卯足全力在自家产品上寻求整合及突破。
AXCELIS与亚洲芯片制造商合作开发Low-K固化平台
Axcelis透过对离子植入、快速热处理、清洗和固化系统产品的设计、生产及服务，除了在马萨诸塞州心佛利市的总部设有关键产品开发中心之外，还透过其合资公司SEN，在日本东京也拥有研发中心。近日宣布与全球知名IC制造商签订共同开发协议，合作研发先进Low-K薄膜固化平台；将专注于45纳米器件设计的Low-K低介电材料评估与整合。此一合作计划的核心──RapidCure 320FC Low-K薄膜固化平台，已于今年7月开始交货。
整合多孔性Low-K材料有许多挑战，而处理薄膜的机械性强度更是其中最大的挑战。Axcelis在采用Low-K材料的未来芯片设计上扮演着关键角色，其固化技术可确保Low-K薄膜通过后续制造步骤上的严苛挑战，像是化学研磨工艺(CMP)与封装等。此外，该工艺亦有可能改善薄膜低介电质的稳定性，这对达到先进器件效能是极重要的。
Axcelis在固化技术领域一直位居领导厂商地位，在抗蚀剂固化的Photostabilization市占率高达80%；其UV固化技术可强化Low-K薄膜，改进其介电属性，领先开发已超过20年。源自于Axcelis旗舰产品300mm UV固化平台的技术，RapidCure 320FC采用Axcelis专属的微波驱动、无电极UV lamp技术可将Low-K薄膜中特定分子，以网状结构连结，强化薄膜且改善绝缘属性。此一固化工艺适用于目前全球器件制造商倾向使用的旋涂式以及CVD多孔性薄膜。
图1：Axcelis的RapidCure 320FC Low-K薄膜固化平台
罗门哈斯化学机械研磨垫瞄准65纳米铜阻障层应用
罗门哈斯电子材料公司(Rohm and Haas Electronic Materials)专为电子和光电产业研发与供应创新的材料解决方案和工艺，主要客户包括电路板、半导体制造和先进封装等产业，公司产品和技术已于世界各地广泛应用并成为电子器件不可或缺的一环。旗下CMP技术事业部是全球半导体产业之化学机械研磨技术先驱，于SEMICON Taiwan展会期间宣布推出VisionPad VP3100研磨垫。VP3100是业界第一款结合硬研磨垫和软研磨垫优点以支持先进化学机械研磨应用的研磨垫，可为铜晶圆量产应用提供卓越的平坦化能力和低缺陷率，进而提高65纳米工艺的产出和降低总持有成本。
随着客户迈向65纳米器件技术，过去所能容忍的工艺缺陷现在都成为晶圆良率的杀手，VisionPad VP3100研磨垫为铜阻障层工艺提供平坦化效果绝佳的低缺陷率研磨垫，可协助厂商解决此一问题。由于工艺的改进，让我们能提供逻辑器件制造商、IDM以及晶圆代工厂商等客户最稳定可靠的产品，而他们几乎不需做任何修改就能将VP3100研磨垫整合到现有的工艺。
罗门哈斯电子材料公司CMP研磨技术部门将宣布推出专为先进CMP应用的新型研磨垫产品；此种新型研磨垫可在铜工艺晶圆进入量产生产时提供卓越的平坦化能力与低缺陷率，以协助客户在65纳米工艺节点中降低全面成本并增进总产出。此外，这一新技术更可将铜晶圆的刮痕震纹减到最少以提高晶粒良率。
不同于一般软研磨垫，VisionPad VP3100化学机械研磨垫还可接受调整控制，让研磨垫表面再生，使其在整个产品寿命周期内都能提供稳定一致的最佳研磨效果。虽然VP3100化学机械研磨垫是以65纳米应用为主要目标，但也适用于现有的130纳米和90纳米工艺。
VisionPad VP3100研磨垫是罗门哈斯VisionPad化学机械研磨垫系列的首款产品，所采用的独家聚氨脂配方既能提供比传统硬研磨垫更软的表面以减少缺陷，又能维持必要的坚硬度以便在铜阻障层的化学机械研磨工艺中提供良好的平坦化能力。这种先进研磨垫技术利用多种新型化学聚合物将晶圆表面的刮痕震纹减至最少，大幅提升了晶粒良率，而研磨垫寿命不仅达到业界标准硬研磨垫的水准更远超过业界标准软研磨垫。
这种独一无二的双重优点使其适用于各种研磨台，可减少设备停机时间与晶圆毁损，同时提高工艺产出。VP3100研磨垫目前已被用于部分亚洲晶圆厂和一家欧洲半导体制造商的生产制造上，预计2006年1月即可在市场上正式推出。此外，为进一步扩大公司在亚洲的影响力，罗门哈斯电子材料公司为CMP公司启动亚太制造技术中心计划，于今年8月间在台湾的竹南科学园组建一个垫片制造厂和技术中心，将涵盖下一世代IC1000TM研磨垫片生产、一个精良的应用实验室，还有销售及客户支持办公室。
该中心预计将在2007年第一季投入商业生产，它与全亚洲各制造厂之间的密切联系，将能够迅速地满足现有客户和十年内建设中300mm新制造厂的需求，以及提供当地支持。这个新的中心是罗门哈斯电子材料公司除了日本之外，在亚洲针对化学机械研磨垫片制造的第一项重大投资。此外，公司目前仍然保留了在台湾的新竹和台南，以及中国大陆、新加坡、马来西亚、日本以及韩国等地，处理CMP支持服务的亚洲销售和客服办公室。除了可为现有客户提供支持外，也将在未来成为亚洲12英寸晶圆厂的最佳支持伙伴。
英特格传送和过滤设备晶圆良率更稳定
美商Entegris(英特格)公司以材料整合管理著称，专职净化、保护及传送用于高科技产品、程序和服务的重要物料。日前趁着SEMICON Taiwan2005盛会，Entegris一口气展出多款传送和过滤的设备。
首先是晶圆传送过程的必需品──晶圆盒，此次所推出的高性能Spectra 300mm晶圆传送盒，能提供包括Purge(清除不必要的图层或图块功能)及Conveyor Plate(传送板)在内的多种识别/追踪方式。该产品的特色在于：以接地方式让每片晶圆连接至Kinematic Coupling(置放台的定位梢)上，以消除静电、防止静电放电(ESD)对待测装置所造成的损害。
新款Spectra晶圆载具(Wafer Carrier)仅以边缘接触方式运输，提供26个芯片较好的芯片保护，以避免因接触而造成芯片背面的损害，不失为高端工艺的极佳选择。该产品在设计之初，即已考虑到未来工艺对污染控制及高度自动化的需求，以创新式的旋转式门闩设计，不仅可减少摩擦、且能和工艺设备完美结合。此外，为保护芯片不受外来细微粒子的污染，Spectra也特别着重于排水设计，力求更容易洗净及干燥。
图2：Entegris公司的Spectra 300mm晶圆传送盒
刚与Mykrolis完成合并的Entegris也于会场展示合并综效──Solaris DVP Dual Transducer Manifold，此为Mykrolis被合并前所生产的最新附加产品，提供快速、清洁和安全的过滤，可在不需使用工具的情况下迅速更换，以缩短在安装和丢弃过程中处理危险化学物质的时间。此一高端过滤技术可进行在线系统监控和过滤压力，为保护CMP研磨提供了完整上游和下游压力传感器，透过预先的监控以预防过早或过期更换过滤的情况。此外，精巧的 “痕迹设计”，还可便于翻新至现有工具和CMP传输系统以降低总成本。
Entegris也是第一家于台湾投资高科技、多层吹塑科技的公司，生产最高纯度电子等级化学桶。专门用来保护与运输特殊化学制品的FluoroPure 200ml高密度聚乙烯(HDPE)多层桶，可以保护、运输和储存用于半导体与其它在此领域之高科技工业的化学制品，已通过联合国认可并符合半导体工业严格纯度需求，提供使用者一个具成本效益、安全且容易使用的途径来包装化学溶剂。值得一提的是，它是Entegris于台湾制造的开发成果；这种 “拥有本地化制造的能力” 因为将可省下可观的出货成本和时间，对于成本的控制至关重要。
图3：FluoroPure 200ml高密度聚乙烯(HDPE)多层桶
Entegris创立于1966年，半导体为其营收的主要来源(约占76.5%)，而余为数据储存、燃料电池和生命科学。Entegris在世界9个国家拥有制造全球基础建设、服务中心和研究设备，并于美国加州的吉尔若、法国的蒙彼利埃、新加坡及台湾新竹设立4个大型的地区服务中心。其中位于新竹的台湾地区服务中心(TRSC)，有着最新的次微米洗净功能以及微物污染分析设备，且能管理物流作业和备用元件，检验晶圆和光罩产品，已于今年8月开始进入正式产品作业。TRSC可支持半导体、数据储存装置和平面显示器方面的客户，为台湾的晶圆客户提供洗净、重制和测量的服务；Entegris自信地表示，尤其在300mm晶圆洗净服务的洗净度上，他们更是首屈一指。
Epion植入及微蚀刻工艺设备 迈入原子级阶段
Epion是全球惟一的“GCIB”气体集合离子束(gas cluster ion beam)设备开发者，主要用于微电子及相关产业制造。”GCIB “气体集合离子束已成为强而有力的、多功能的原子尺度工艺技术，有能力产生重要的表面改善效应，使晶圆制造厂能够轻易完成任何其它技术难以达成的杂质掺杂工艺，为传统技术所力有未及之处。
有鉴于晶圆代工的需求持续增加，台湾在业界的角色也将更加重要；Epion公司相中帆宣系统科技拥有稳固的声誉及对台湾市场深度的了解，而决定与其结盟，由帆宣独家代理Epion公司 “nFusion Doping System”植入设备以及Ultra-Trimmer Corrective微蚀刻设备。帆宣公司将运用多年来累积的资源与经验，将Epion强而有力的、多功能的原子尺度工艺设备行销到台湾市场。
在此之前，Epion已在美国及日本卖出了多套 “ GCIB “气体集合离子束设备，使用于数据储存、光学及通信产业器件的关键表面工艺。使用于数据储存、光学及通信。Epion已在 “GCIB”(gas cluster ion beam)气体集合离子束技术相关领域建立大量专门技术及知识产权。Epion拥有超过 100 种已认证或申请中的全球专利，包含了大约30种不同的新发明。Epion的nFusion工艺设备利用专利的 “ infusion” 技术，高速量产超薄浅接口。Infusion是革命性的室温技术，工艺只在数层原子表面进行，底层材料完全不受影响。Epion的Ultra Trimmer与nFusion Doping设备是全球惟一可量产的GCIB气体集合离子束设备。
另一方面，原子层沉积(ALD)作为计算机芯片和电子存储装置的sub 0.13-micron生产的关键技术正越来越在世界范围内被接受。而AIXTRON是世界领先的半导体外延片设备的供货商(外延片是硅单芯片衬底上外延生长硅单晶薄层而制成，大量用于制造双极型整合电路、高频晶体管、小功率晶体管等器件)，最新的水平设备亦也进入原子级。其设备已被世界范围内的多种不同客户用于生产关键、先进的元件，比如HBT、PHEMT、MESFET、激光产品、LED、探测器和VCSEL，这些元件被用于光纤通信系统、无线和移动电话应用程序、光纤存储装置、照明、信号和照明设备以及其它广泛的先进技术上。
AIXTRON集团沉积技术见成果
新一代的沉积技术——原子层沉积(Atomic Layer Deposition；ALD)技术可在晶圆表面一层一层的沉积原子或分子，由于芯片的电路结构越来越小，也越来越深，传统的沉积技术已很难有效的填充这些电路结构。原子层沉积设备能在较低温度下沉积薄而均匀的纯净薄膜，包括金属与介电质薄膜。
Genus公司位于美国Sunnyvale，是AIXTRON集团的公司成员之一；为全球的半导体工业和数据存储工业生产关键的沉积加工产品，为了能生产复杂的微型计算机芯片和电子存储装置，Genus为200 mm和300 mm半导体生产提供它的天猫座(LYNX)和StrataGem系列生产设备，它还为CVD(化学气相沉积)、ALD(原子层沉积)和预清洁性能提供薄膜沉积产品。Genus的CVD和ALD工具可分享同一个平台和系统设计，简化了生产和服务，并可快速完成安装。
Genus StrataGem的300 mm ALD加工工具已获得台湾DRAM大厂──茂德科技公司(ProMOS Technologies)所采用，该系统将开始在位于中部科学园区(Central Taiwan Science Park)的ProMOS工程的Fab3上使用90 nm技术批量生产高级存储装置。300 mm ALD系统将同时用于生产sub-70nm及其以上的先进的DRAM MIM film(薄膜)。该订单更加显示Genus ALD处理技术正在越来越被认同和接受，同时它也证明AIXTRON为市场提供先进技术的能力。AIXTRON目前正在集中扩大它在台湾市场的硅谷客户。
ALD市场已愈来愈重要，而AIXTRON极具创新的ALD、AVD和MOCVD的沉积技术正在寻求加快整合材料解决方案的实施，并将继续快速发展；Genus公司也再次从ProMOS科技公司获得先进的300 mmCVD的订单，此工具将在今年的第三季推出。
过去，AIXTRON和Genus在亚洲的半导体工业界已和许多客户发展起了非常牢固的长期关系。虽然已经和Genus合并，但是AIXTRON在增加关键能量以发展和支持sub-90nm nodes先进的半导体产品(比如CVD、AVD、ALD)的众多技术方面已经向前更加迈进了一步。从顾客的角度看，AIXTRON的位于新竹科技工业区的台湾分公司最适于提供特制服务和不断注重于客户的个体要求，包括R&D支持。
STS电浆蚀刻 简化研发到量产的转移过程
STS(Surface Technology Systems)是处理非主流半导体设备之电浆蚀刻与沉积技术的供货商，在电信、数据储存、先进封装、MEMS与纳米科技等新兴领域，也备有一系列应用，特别是在在日渐成长的MEMS(微电机系统)市场之硅晶深层蚀刻领域居于领先地位，提供市场具有专利保护的技术。
此外，STS在其它提供服务的市场中也占有显着地位，并透过经验卓著之销售与服务部门，为全球各地之客户提供工艺解决方案。STS集团目前经营领域遍及全世界30多国，所安装的系统超过850部；在展会期间宣布推出新一代CPX丛集作业平台，可共享一颗单一芯片的传输来进行多任务作业。该设计主要是为了降低如喷墨打印机读取头以及无线通信器材等用于终端消费者市场设备，如：喷墨打印机读取头以及无线通信器材的生产成本。CPX延伸支持STS先进工艺模块的全套作业平台，并简化了从研发到全面量产之工艺转移过程。
CPX单一芯片自动化作业平台可满足STS四款电浆工艺模块的需求，因此可透过降低晶圆封装、操作人员和设备成本而全面减少作业平台的成本。透过分享芯片传输所需要的共享元件，使用丛集工艺模块在一般作业平台上，可降低高达60%的总设备成本。CPX非常适合想要减低芯片成本而提高产量并降低总设备投资与经营成本之晶圆制造商使用。
STS生产丛集系统已超过十年并且拥有安装超过120座丛集系统的丰富经验，公司决定使用Brooks Marathon Express MX600自动化作业平台作为新系统的供给中心，主要是由于此作业平台具有的卓越的性能以及它们所提供的全球性支持等特性。STS已利用先进PLC控制系统，重新更新新的了丛集作业平台，并且也在单一操作系统上证实过了此作业平台是绝对没有问题的效能。
CPX为以双真空卡匣并结合一整排芯片的系统，它与所有STS的工艺技术兼容，并且就封装部分来说，有着可提供处理超过8种作业平台的优点。同时，若结合了STS高速工艺技术与Brooks真空自动化技术来达到极高的产能更可提高产量。
目前已接获美国主要大厂针对安装CPX系统的多笔订单的STS相信，这个结合如Advanced Silicon Etch (ASE)与Advanced Oxide Etch(AOE)等顶尖工艺技术的新工具，如：ASE与AOE两项技术的新的工具，将能够更加巩固STS公司在原有提供服务的市场的地位。STS在台湾的代理商为佳霖科技。
图4：STS的CPX丛集作业平台
Synova水与光的能量结合
撤除晶圆切割厚度与形状的限制
多年前，由于材料易敏感的特性，半导体在激光切割的微加工上存在着诸多挑战。晶圆切割(Wafer Dicing)是将晶圆转为IC成品众多后端工艺步骤中，非常复杂且不可或缺的一项。传统激光割切虽拥有诸多优点，但却会连带在晶圆表面留下不少难以清除的残屑，可能因此损害到电路结构；且激光所产生的热，可能在晶圆上造成许多细微的裂痕，降低晶圆的良率，激光切割方式也因此而失去业界关爱的眼神。来自瑞士的Synova公司，结合激光和水注喷射两者之长，开发出一种无损晶圆的切割混合技术，并握有正式专利──“Laser MicroJet”。这项技术特别适用于薄型晶圆的沟槽切割，包括像砷化镓(GaAs, Gallium Arsenide)和碳化硅(SiC, Silicon Carbide)等复合物材质。
1993年，“Laser MicroJet”诞生于瑞士一个学术单位中，使用低压水注作为激光束的引导，可冷却因激光切割而造成的热和残屑。Laser Microjet是一种革命性的混合切割工艺，结合激光与水刀，以细如发丝的微水柱引导激光在晶圆上进行切割。借由水 “冷” 和 “湿”的特性，可使精确性、速度和弹性变成可能，以改进多数的工艺。当通过受压的水舱时，激光束会被聚集在喷头上，利用几何原理结合水和光的能量，低压水注会从喷头发射出来，此一不同波长的流动光波会像玻璃纤维一样，在水和空气间来回传输反射进行切割。简单归结该技术的优势在于：
1. 由于水所形成的冷却效果，不会有热应力产生，也不会有残屑剥落；
2. 没有毛边或熔渣的完美切割效果，不像传统切割法在晶圆边缘易形成崩角或裂隙；
3. 没有废弃微粒、不会产生杂质污染，也不需要额外表面保护层；
4. 没有机械应力，形成较高的晶粒抗断裂力；
5. 切割速度快，且切割品质一致；
6. 弹性工艺──除了高品质切割外，亦能在晶圆上进行钻孔、画线、开槽、边缘研磨、薄化、或标示；
7. 对任何厚度的晶圆进行穿透切割，可任意做圆形或不规则地切割，不受方正所限，可节省晶圆面积；
8. 不需额外的工具或耗材，执行成本低；
9. 切口宽度极细，且拥有良好的深度控制。
有别于其它标准切割方法，Laser Micorjet利用水来冷却材料，能有效防止高温导致的损坏。此外，水亦能形成一个自然的水膜保护层，防止沉积或杂质污染。这些表面保护功能大幅改进标准切割工艺，进而提升器件的良率。除了稳定的品质外，Laser Microjet亦是一款高可靠度、免维护的切割技术，不像传统刀具切割机，磨损元器件的定期更换。
比起使用旧型切割工艺，Laser Microjet具有为芯片制造商提供大幅降低成本的优势。水刀导引激光工艺不仅在薄化硅晶圆上达到前所未有的300 mm/s处理速度，亦能在75微米至25微米的线径内提供平行与线距极窄的切割能力。另对晶圆的厚薄亦无限制，其多元应用的工艺，适用于半导体多项应用，其中包括低介电系数晶圆(LOW-K)、砷化镓(GaAs)晶圆、太阳能电池板、功率半导体、多样式芯片(MULTI PORJECT WAFER)、或薄型晶圆进行切割。
LDS 300为Synova最新推出的激光切割系统(LDS)，是为芯片制造商所设计的高速工具，其加工范围能切割大至12英寸晶圆，小至0.25mm×0.25mm 的尺英寸。完全自动化的切割机具内含晶圆抓取、对位、清洗以及品管控制等功能，而高度整合的设计使它成为当今市面上体积最小的机具。
图5：Laser MicroJet可让晶圆切割不受厚度的限制，即使面对高难度的薄片也不例外
