Kaip CMP technologija keičia lustų gamybos kraštovaizdį

Per pastaruosius kelerius metus pakavimo technologijos centras palaipsniui buvo perleistas iš pažiūros „senai technologijai“ -CMP(Cheminis mechaninis poliravimas). Kai hibridinis klijavimas tampa pagrindiniu naujos kartos pažangių pakuočių vaidmeniu, CMP palaipsniui pereina iš užkulisių į dėmesio centrą.

Tai ne technologijų atgimimas, o grįžimas prie pramoninės logikos: už kiekvieno kartos šuolio slypi kolektyvinė detalių galimybių raida. Ir CMP yra tas labiausiai neįvertintas, bet itin svarbus „detalių karalius“.

Nuo tradicinio išlyginimo iki pagrindinių procesų

CMP egzistavimas nuo pat pradžių niekada nebuvo skirtas „inovacijai“, o „problemų sprendimui“.

Ar vis dar prisimenate kelių metalų sujungimo struktūras 0,8 μm, 0, 5 μm ir 0, 35 μm mazgų laikotarpiais? Tada lusto dizaino sudėtingumas buvo daug mažesnis nei šiandien. Tačiau net ir pačiam paprasčiausiam sujungimo sluoksniui, be CMP sukurto paviršiaus planarizavimo, nepakankamas fokusavimo gylis fotolitografijai, netolygus ėsdinimo storis ir nesėkmingos tarpsluoksnių jungtys būtų mirtinos problemos.

Įžengę į erą po Moore'o įstatymo, mes nebe tik siekiame mažinti lusto dydį, bet daugiau dėmesio skiriame krovimui ir integravimui sistemos lygmeniu. Hibridinis sujungimas, 3D DRAM, CUA (CMOS pagal masyvą), COA (CMOS per masyvą)... Dėl vis sudėtingesnių trimačių struktūrų „sklandžia sąsaja“ tapo nebe idealu, o būtinybe.

Tačiau CMP nebėra paprastas planarizacijos žingsnis; ji tapo lemiamu gamybos proceso sėkmės ar nesėkmės veiksniu.

Hibridinis sujungimas iš esmės yra metalo ir metalo + dielektrinio sluoksnio sujungimo procesas sąsajos lygiu. Atrodo kaip „tinka“, bet iš tikrųjų tai yra vienas reikliausių jungties taškų visame pažangios pakavimo pramonės maršrute:

• Paviršiaus šiurkštumas neturi viršyti 0,2 nm
• Copper Dishing turi būti valdomas 5 nm atstumu (ypač atkaitinimo žemoje temperatūroje scenarijuje)
• Cu pagalvėlės dydis, pasiskirstymo tankis ir geometrinė morfologija tiesiogiai veikia ertmės greitį ir derlių
• Plokštės įtempis, lankas, deformacija ir storio netolygumas bus padidinti kaip „lemtingi kintamieji“
• Oksido sluoksnių ir tuštumos susidarymas atkaitinimo proceso metu taip pat turi iš anksto pasikliauti „iš anksto palaidotu valdomumu“ CMP.

Ir CMP čia atlieka baigiamojo žingsnio vaidmenį prieš „didįjį finalinį žingsnį“

Ar paviršius pakankamai plokščias, ar varis pakankamai ryškus ir ar pakankamai mažas šiurkštumas, lemia visų tolesnių pakavimo procesų „pradžios liniją“.

Proceso iššūkiai: ne tik vienodumas, bet ir „nuspėjamumas“

Atsižvelgiant į taikomųjų medžiagų sprendimo kelią, CMP iššūkiai peržengia vienodumą:

• Nuo partijos iki partijos (tarp partijų)
• Iš vaflių į vaflius (tarp plokštelių
• Vaflio viduje
• Per Die

Tuo tarpu proceso mazgams tobulėjant, kiekvienas Rs (lakšto atsparumo) valdymo, ištraukimo / įdubimo tikslumo ir šiurkštumo Ra rodiklis turi būti „nanometro lygio“ tikslumu. Tai nebėra problema, kurią galima išspręsti koreguojant įrenginio parametrus, o veikiau sistemos lygiu bendras valdymas:

• CMP išsivystė iš vieno taško įrenginio proceso į sistemos lygio veiksmą, kuriam reikalingas suvokimas, grįžtamasis ryšys ir uždaro ciklo valdymas.
• Nuo RTPC-XE realaus laiko stebėjimo sistemos iki kelių zonų galvos pertvaros slėgio valdymo, nuo Slurry formulės iki Pad suspaudimo laipsnio – kiekvienas kintamasis gali būti tiksliai sumodeliuotas, kad būtų pasiektas vienas tikslas: kad paviršius būtų „vienodas ir valdomas“ kaip veidrodis.

Metalinių jungčių „juodoji gulbė“: mažų vario dalelių galimybės ir iššūkiai

Kita mažai žinoma detalė yra ta, kad „Small Grain Cu“ tampa svarbiu medžiagų keliu žemos temperatūros hibridiniam sujungimui.

Kodėl? Kadangi smulkiagrūdis varis, esant žemai temperatūrai, gali sudaryti patikimas Cu-Cu jungtis.

Tačiau problema yra ta, kad smulkiagrūdis varis yra labiau linkęs į Dishing CMP proceso metu, o tai tiesiogiai lemia proceso lango susitraukimą ir staigų proceso valdymo sunkumų padidėjimą. Sprendimas? Tik tikslesnis CMP parametrų modeliavimas ir grįžtamojo ryšio valdymo sistema gali užtikrinti, kad poliravimo kreivės skirtingomis Cu morfologijos sąlygomis būtų nuspėjamos ir reguliuojamos.

Tai ne vieno punkto proceso iššūkis, o iššūkis proceso platformos galimybėms.

Vetek kompanija specializuojasi gamybojeCMP poliravimo srutosJo pagrindinė funkcija yra pasiekti smulkų medžiagos paviršiaus lygumą ir poliravimą, veikiant cheminės korozijos ir mechaninio šlifavimo sinergetiniam poveikiui, kad būtų patenkinti plokštumo ir paviršiaus kokybės reikalavimai nano lygiu.