Bagaimana teknologi CMP membentuk semula landskap pembuatan cip

Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, tahap pusat teknologi pembungkusan telah secara beransur -ansur diserahkan kepada "teknologi lama" yang seolah -olahCmp(Penggilap mekanikal kimia). Apabila ikatan hibrid menjadi peranan utama generasi baru pembungkusan maju, CMP secara beransur -ansur bergerak dari belakang tabir ke perhatian.

Ini bukan kebangkitan semula teknologi, tetapi kembali ke logik perindustrian: di belakang setiap lompatan generasi, terdapat evolusi kolektif keupayaan terperinci. Dan CMP adalah bahawa "raja butiran" yang paling bersahaja namun sangat penting.

Dari meratakan tradisional ke proses utama

Kewujudan CMP tidak pernah menjadi "inovasi" dari awal, tetapi untuk "menyelesaikan masalah".

Adakah anda masih ingat struktur interkoneksi pelbagai logam semasa tempoh nod 0.8μm, 0.5μm, dan 0.35μm? Pada masa itu, kerumitan reka bentuk cip jauh lebih rendah daripada hari ini. Tetapi walaupun untuk lapisan interkoneksi yang paling asas, tanpa planarization permukaan yang dibawa oleh CMP, kedalaman fokus yang tidak mencukupi untuk fotolitografi, ketebalan etsa yang tidak sekata, dan sambungan interlayer yang gagal semuanya akan menjadi masalah yang membawa maut.

Memasuki era undang-undang pasca-Moore, kami tidak lagi mengejar pengurangan saiz cip, tetapi memberi perhatian lebih kepada penyusunan dan integrasi di peringkat sistem. Ikatan hibrid, dram 3D, CUA (CMOS di bawah array), COA (CMOS over array) ... struktur tiga dimensi yang lebih kompleks telah membuat "antara muka yang lancar" tidak lagi ideal tetapi keperluan.

Walau bagaimanapun, CMP tidak lagi merupakan langkah planarization yang mudah; Ia telah menjadi faktor penentu kejayaan atau kegagalan proses pembuatan.

Ikatan hibrid pada dasarnya adalah proses ikatan lapisan logam-logam + dielektrik pada tahap antara muka. Ia seolah -olah seperti "sesuai", tetapi sebenarnya, ia adalah salah satu titik gandingan yang paling menuntut dalam keseluruhan laluan industri pembungkusan lanjutan:

• Kekasaran permukaan tidak boleh melebihi 0.2nm
• Tembaga Tembaga mesti dikawal dalam 5nm (terutamanya dalam senario penyepuh suhu rendah)
• Saiz, ketumpatan pengedaran dan morfologi geometri pad Cu secara langsung mempengaruhi kadar rongga dan hasil
• Tekanan wafer, busur, warpage, dan ketebalan tidak sifar semua akan diperbesar sebagai "pembolehubah maut"
• Penjanaan lapisan oksida dan tidak sah semasa proses penyepuhlindapan juga harus bergantung pada "kawalan pra-dikebumikan" CMP terlebih dahulu.

Dan CMP di sini memainkan peranan penutupan sebelum "langkah akhir besar"

Sama ada permukaannya cukup rata, sama ada tembaga cukup cerah dan sama ada kekasarannya cukup kecil menentukan "garis permulaan" semua proses pembungkusan berikutnya.

Cabaran proses: Bukan hanya keseragaman, tetapi juga "ramalan"

Dari jalan penyelesaian bahan yang digunakan, cabaran CMP jauh melebihi keseragaman:

• Lot-to-lot (antara kelompok)
• Wafer-to-Wafer (antara wafer
• Dalam wafer
• Dalam mati

Sementara itu, sebagai proses nod maju, setiap penunjuk kawalan RS (rintangan lembaran), ketepatan/ketepatan rehat, dan kekasaran RA dikehendaki berada di ketepatan "nanometer". Ini tidak lagi menjadi masalah yang dapat diselesaikan dengan pelarasan parameter peranti, melainkan kawalan kolaborasi peringkat sistem:

• Cmp telah berkembang dari proses peranti tunggal ke tindakan peringkat sistem yang memerlukan persepsi, maklum balas, dan kawalan gelung tertutup.
• Dari sistem pemantauan masa nyata RTPC-XE ke kawalan tekanan partition kepala multi-zon, dari formula buburan ke nisbah mampatan pad, setiap pembolehubah boleh dimodelkan dengan tepat hanya untuk mencapai satu matlamat: untuk menjadikan permukaan "seragam dan dikawal" seperti cermin.

"Angsa hitam" interkoneksi logam: peluang dan cabaran untuk zarah tembaga kecil

Satu lagi terperinci yang diketahui adalah bahawa Cu bijirin kecil menjadi laluan penting bagi ikatan hibrid suhu rendah.

Kenapa? Kerana tembaga kecil yang lebih kecil cenderung untuk membentuk sambungan Cu-Cu yang boleh dipercayai pada suhu rendah.

Walau bagaimanapun, masalahnya adalah bahawa tembaga kecil yang lebih kecil lebih mudah untuk menghancurkan semasa proses CMP, yang secara langsung membawa kepada penguncupan tetingkap proses dan peningkatan mendadak dalam kesukaran kawalan proses. Penyelesaian? Hanya pemodelan parameter CMP yang lebih tepat dan sistem kawalan maklum balas dapat memastikan bahawa lengkung penggilap di bawah keadaan morfologi CU yang berbeza boleh diramalkan dan boleh laras.

Ini bukan cabaran proses tunggal, tetapi satu cabaran kepada keupayaan platform proses.

Syarikat Vetek mengkhususkan diri dalam pengeluaranCmp menggilap buburan, Fungsi terasnya adalah untuk mencapai kebosanan halus dan penggilap permukaan bahan di bawah kesan sinergistik kakisan kimia dan pengisaran mekanikal untuk memenuhi keperluan kualiti dan permukaan permukaan di peringkat nano.