CMP Teknolojisi Talaş Üretiminin Görünümünü Nasıl Yeniden Şekillendiriyor?

Geçtiğimiz birkaç yılda, paketleme teknolojisinin merkezi aşaması yavaş yavaş görünüşte "eski teknolojiye" devredildi.CMP(Kimyasal Mekanik Parlatma). Hibrit Bağlama, yeni nesil gelişmiş ambalajlamanın öncü rolü haline geldiğinde, CMP yavaş yavaş sahne arkasından ön plana çıkıyor.

Bu, teknolojinin yeniden dirilişi değil, endüstriyel mantığa bir geri dönüş: Her nesilsel sıçramanın arkasında, ayrıntılı yeteneklerin kolektif bir evrimi var. Ve CMP, en hafife alınan ama son derece önemli "Ayrıntıların Kralı"dır.

Geleneksel düzleştirmeden temel işlemlere

KŞK'nın varlığı, başından beri hiçbir zaman "yenilik" için değil, "sorunları çözmek" için olmuştur.

0,8μm, 0,5μm ve 0,35μm düğüm dönemlerindeki çoklu metal ara bağlantı yapılarını hâlâ hatırlıyor musunuz? O zamanlar çip tasarımının karmaşıklığı bugün olduğundan çok daha azdı. Ancak en temel ara bağlantı katmanı için bile, CMP'nin getirdiği yüzey düzlemselliği olmasaydı, fotolitografi için yetersiz odak derinliği, eşit olmayan aşındırma kalınlığı ve başarısız katmanlar arası bağlantıların tümü ölümcül sorunlar olurdu.

Moore Yasası sonrası döneme girerken, artık yalnızca çip boyutunun küçültülmesinin peşinde değiliz, aynı zamanda sistem düzeyinde istifleme ve entegrasyona daha fazla dikkat ediyoruz. Hibrit Bağlama, 3D DRAM, CUA (dizi altında CMOS), COA (dizi üzerinde CMOS)... Giderek daha karmaşık üç boyutlu yapılar, "pürüzsüz bir arayüz"ü artık bir ideal değil, bir zorunluluk haline getirdi.

Ancak CMP artık basit bir düzlemselleştirme adımı değildir; üretim sürecinin başarısı veya başarısızlığı için belirleyici bir faktör haline geldi.

Hibrit Bağlama, esasen arayüz seviyesinde bir metal-metal + dielektrik katman bağlama işlemidir. Bu bir "uyum" gibi görünse de aslında tüm gelişmiş ambalaj endüstrisi rotasındaki en zorlu bağlantı noktalarından biridir:

• Yüzey pürüzlülüğü 0,2 nm'yi geçmemelidir
• Bakır Kaplama 5 nm dahilinde kontrol edilmelidir (özellikle düşük sıcaklıkta tavlama senaryosunda)
• Cu pedinin boyutu, dağılım yoğunluğu ve geometrik morfolojisi, boşluk oranını ve verimini doğrudan etkiler
• Gofret gerilimi, Yay, Çarpıklık ve kalınlığın tek biçimli olmamasının tümü "ölümcül değişkenler" olarak büyütülecektir
• Tavlama işlemi sırasında oksit katmanlarının ve Boşluğun oluşturulması ayrıca CMP'nin önceden "önceden gömülmüş kontrol edilebilirliğine" dayanmalıdır.

Ve KŞK burada "büyük final hamlesinden" önceki kapanış hamlesi rolünü üstleniyor

Yüzeyin yeterince düz olup olmadığı, bakırın yeterince parlak olup olmadığı ve pürüzlülüğün yeterince küçük olup olmadığı, sonraki tüm paketleme işlemlerinin "başlangıç ​​çizgisini" belirler.

Süreç zorlukları: Yalnızca tekdüzelik değil, aynı zamanda "öngörülebilirlik"

Uygulamalı Malzemelerin çözüm yolundan CMP'nin zorlukları tekdüzeliğin çok ötesine geçiyor:

• Lottan Lota (Gruplar arası)
• Gofretten Gofrete (Gofretler Arası)
• Gofret İçinde
• Kalıp İçinde

Bu arada, süreç düğümleri ilerledikçe, Rs (sac direnci) kontrolü, bombeleme/oyuk doğruluğu ve pürüzlülük Ra'nın her göstergesinin "nanometre düzeyinde" hassasiyette olması gerekir. Bu artık cihaz parametre ayarıyla çözülebilecek bir sorun değil, sistem düzeyinde işbirlikçi kontrolle çözülebilir:

• CMP, tek noktalı bir cihaz sürecinden algı, geri bildirim ve kapalı döngü kontrolü gerektiren sistem düzeyinde bir eyleme dönüştü.
• RTPC-XE gerçek zamanlı izleme sisteminden Çok Bölgeli Başlık bölme basınç kontrolüne, Bulamaç formülünden Ped sıkıştırma oranına kadar her değişken, yalnızca tek bir hedefe ulaşmak için hassas bir şekilde modellenebilir: yüzeyi bir ayna gibi "tekdüze ve kontrol edilebilir" hale getirmek.

Metal Bağlantılarının "Siyah Kuğu"su: Küçük Bakır Parçacıkları İçin Fırsatlar ve Zorluklar

Az bilinen bir diğer detay ise Küçük Taneli Cu'nun düşük sıcaklıkta Hibrit Bağlama için önemli bir malzeme yolu haline gelmesidir.

Neden? Çünkü küçük taneli bakırın düşük sıcaklıklarda güvenilir Cu-Cu bağlantıları oluşturma olasılığı daha yüksektir.

Ancak sorun, küçük taneli bakırın CMP süreci sırasında Bozulmaya daha yatkın olmasıdır, bu da doğrudan süreç penceresinin daralmasına ve süreç kontrolünün zorluğunun keskin bir şekilde artmasına neden olur. Çözüm? Yalnızca daha hassas bir CMP parametre modellemesi ve geri bildirim kontrol sistemi, farklı Cu morfolojisi koşulları altında cilalama eğrilerinin öngörülebilir ve ayarlanabilir olmasını sağlayabilir.

Bu, tek noktalı bir süreç zorluğu değil, süreç platformunun yeteneklerine yönelik bir meydan okumadır.

Vetek şirketi üretimde uzmanlaşmıştırCMP parlatma bulamacıTemel işlevi, nano düzeyde düzlük ve yüzey kalitesi gereksinimlerini karşılamak için kimyasal korozyon ve mekanik taşlamanın sinerjik etkisi altında malzeme yüzeyinin ince düzlüğünü ve parlatılmasını sağlamaktır.