11月3日，2020年度國家科學技術(shù)獎勵大會在北京召開，深圳清華大學研究院參與完成的 “高密度高可靠電子封裝關(guān)鍵技術(shù)及成套工藝” 項目獲2020年度國家科學技術(shù)進步獎一等獎。
微電子工業(yè)是全球經(jīng)濟發(fā)展的源動力，電子封裝被譽為芯片的“骨骼、肌肉、血管、神經(jīng)”，是提升芯片性能的根本保障。隨著芯片越來越小，密度越來越高，高密度芯片封裝容易出現(xiàn)翹曲和異質(zhì)界面開裂，導致成品率低和壽命短等產(chǎn)業(yè)共性難題。
電子封裝技術(shù)創(chuàng)新是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展擺脫困境的重要突破口。立項之初，我國電子封裝行業(yè)核心技術(shù)匱乏，先進工藝裝備被發(fā)達國家壟斷。項目團隊針對困擾封裝行業(yè)發(fā)展的重大共性技術(shù)難題，經(jīng)二十余年“產(chǎn)學研用”校-所-企聯(lián)合攻關(guān)，突破了高密度高可靠電子封裝技術(shù)瓶頸。針對高密度芯片封裝翹曲和異質(zhì)界面開裂導致的低成品率，團隊提出了芯片-封裝結(jié)構(gòu)及工藝多場多尺度協(xié)同設(shè)計方法和系列驗證方法，應(yīng)用于5G通訊等領(lǐng)域自主可控芯片的研制，攻克了晶圓級扇出封裝新工藝，突破了7nm CPU芯片封裝核心技術(shù)。項目解決了電子封裝行業(yè)知識產(chǎn)權(quán)“空心化”和“卡脖子”難題，占領(lǐng)了行業(yè)技術(shù)制高點，實現(xiàn)了高密度高可靠電子封裝從無到有、由傳統(tǒng)封裝向先進封裝的轉(zhuǎn)變，具備國際競爭能力。
深圳清華大學研究院微納工程重點實驗室潘國順團隊在該項目中主要負責超薄晶圓減薄加工中芯片背面減薄化學機械拋光（CMP）技術(shù)與工藝研發(fā)。針對晶圓強度與剛度降低、翹曲嚴重、損傷難以控制等挑戰(zhàn)，探索減薄加工工藝參量對材料去除速率、表面平整度、損傷擴展、芯片失效等的關(guān)系規(guī)律，實現(xiàn)了晶圓表面材料高效均勻去除、減薄精度與損傷的有效控制。研究工作對項目的順利完成做出重要貢獻。相關(guān)研究工作得到了國家973計劃、國家自然科學基金、深圳市科技計劃項目的支持。
該團隊依托深圳清華大學研究院長期從事微納制造方面的研究工作，針對集成電路芯片、大尺寸硅晶片、第三代半導體材料等制造中的超精表面研磨拋光技術(shù)開展研究，承擔了國家 973 計劃課題、國家自然科學基金重大研究計劃重點項目、國家重點研發(fā)計劃課題等研究任務(wù)，相關(guān)研究成果曾獲國家科學技術(shù)進步二等獎、教育部科技進步一等獎、深圳市技術(shù)發(fā)明二等獎各 1 項。
