Paano muling binubuo ng teknolohiya ng CMP ang tanawin ng paggawa ng chip

Sa nakalipas na ilang taon, ang sentro ng yugto ng teknolohiya ng packaging ay unti -unting na -ceded sa isang tila "lumang teknolohiya" -CMP(Kemikal na mekanikal na buli). Kapag ang hybrid bonding ay nagiging nangungunang papel ng bagong henerasyon ng advanced na packaging, ang CMP ay unti -unting lumilipat mula sa likuran ng mga eksena hanggang sa pansin.

Hindi ito muling pagkabuhay ng teknolohiya, ngunit isang pagbabalik sa pang -industriya na lohika: sa likod ng bawat paglukso ng generational, mayroong isang kolektibong ebolusyon ng detalyadong kakayahan. At ang CMP ay ang pinaka -hindi nababawas ngunit napakahalagang "hari ng mga detalye".

Mula sa tradisyonal na pag -flattening hanggang sa mga pangunahing proseso

Ang pagkakaroon ng CMP ay hindi kailanman para sa "pagbabago" mula sa simula, ngunit para sa "paglutas ng mga problema".

Naaalala mo pa ba ang mga istrukturang magkakaugnay na metal sa panahon ng 0.8μm, 0.5μm, at 0.35μm node period? Pagkatapos nito, ang pagiging kumplikado ng disenyo ng chip ay mas mababa kaysa sa ngayon. Ngunit kahit na para sa pinaka pangunahing layer ng interconnection, nang walang planarization sa ibabaw na dinala ng CMP, hindi sapat na lalim ng pokus para sa photolithography, hindi pantay na kapal ng etching, at nabigo ang mga koneksyon sa interlayer ay lahat ay mga nakamamatay na problema.

Ang pagpasok sa panahon ng batas ng post-Moore, hindi na namin hinabol ang pagbawas ng laki ng chip, ngunit bigyang pansin ang pag-stack at pagsasama sa antas ng system. Ang Hybrid Bonding, 3D DRAM, CUA (CMOS sa ilalim ng array), COA (CMOS Over Array) ... higit pa at mas kumplikadong mga istrukturang three-dimensional na gumawa ng isang "makinis na interface" hindi na isang mainam ngunit isang pangangailangan.

Gayunpaman, ang CMP ay hindi na isang simpleng hakbang sa pagpaplano; Ito ay naging isang tiyak na kadahilanan para sa tagumpay o pagkabigo ng proseso ng pagmamanupaktura.

Ang Hybrid bonding ay mahalagang isang metal-metal + dielectric layer bonding na proseso sa antas ng interface. Tila isang "akma", ngunit sa katunayan, ito ay isa sa mga pinaka -hinihingi na mga puntos ng pagkabit sa buong ruta ng industriya ng packaging:

• Ang pagkamagaspang sa ibabaw ay hindi dapat lumampas sa 0.2nm
• Ang dishing ng tanso ay dapat kontrolin sa loob ng 5nm (lalo na sa senaryo ng mababang temperatura na pagsusubo)
• Ang laki, density ng pamamahagi at geometric morphology ng cu pad ay direktang nakakaapekto sa rate ng lukab at ani
• Ang wafer stress, bow, warpage, at kapal na hindi pagkakapareho ay lahat ay mapalaki bilang "nakamamatay na variable"
• Ang henerasyon ng mga layer ng oxide at walang bisa sa panahon ng proseso ng pagsusubo ay dapat ding umasa sa "pre-buried controlability" ng CMP nang maaga.

At ang CMP dito ay tumatagal sa papel ng pagsasara ng paglipat bago ang "Grand Finale Move"

Kung ang ibabaw ay sapat na patag, kung ang tanso ay sapat na maliwanag at kung ang pagkamagaspang ay maliit na sapat na matukoy ang "panimulang linya" ng lahat ng kasunod na mga proseso ng packaging.

Mga hamon sa proseso: hindi lamang pagkakapareho, kundi pati na rin "mahuhulaan"

Mula sa landas ng solusyon ng mga inilapat na materyales, ang mga hamon ng CMP ay higit pa sa pagkakapareho:

• Lot-to-lot (sa pagitan ng mga batch)
• Wafer-to-wafer (sa pagitan ng mga wafer
• Sa loob ng wafer
• Sa loob ng mamatay

Samantala, habang sumusulong ang mga proseso ng node, ang bawat tagapagpahiwatig ng kontrol ng RS (sheet resist), kawastuhan ng dishing/recess, at ang pagkamagaspang na RA ay kinakailangan na maging katumpakan ng "nanometer level". Hindi na ito isang problema na maaaring malutas sa pamamagitan ng pagsasaayos ng parameter ng aparato, ngunit sa halip na control-level na control control:

• Ang CMP ay umusbong mula sa isang proseso ng aparato ng solong-point sa isang aksyon na antas ng system na nangangailangan ng pang-unawa, puna, at kontrol ng closed-loop.
• Mula sa RTPC-XE real-time na sistema ng pagsubaybay hanggang sa control ng presyon ng pagkahati ng multi-zone, mula sa slurry formula hanggang sa ratio ng compression ng pad, ang bawat variable ay maaaring tumpak na maging modelo upang makamit lamang ang isang layunin: upang gawin ang ibabaw na "uniporme at makokontrol" tulad ng isang salamin.

Ang "Black Swan" ng Metal Interconnections: Mga Oportunidad at Hamon para sa Maliit na Mga Partikulo ng Tanso

Ang isa pang maliit na kilalang detalye ay ang maliit na butil na CU ay nagiging isang mahalagang landas ng materyal para sa mababang temperatura na hybrid bonding.

Bakit? Sapagkat ang maliit na grained na tanso ay mas malamang na bumubuo ng maaasahang mga koneksyon sa Cu-cu sa mababang temperatura.

Gayunpaman, ang problema ay ang maliit na grained na tanso ay mas madaling kapitan ng pag-dishing sa panahon ng proseso ng CMP, na direktang humahantong sa isang pag-urong ng window ng proseso at isang matalim na pagtaas sa kahirapan ng control control. Solusyon? Tanging ang isang mas tumpak na pagmomolde ng parameter ng CMP at sistema ng control ng feedback ay maaaring matiyak na ang mga buli curves sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng morpolohiya ng CU ay mahuhulaan at nababagay.

Hindi ito isang hamon na proseso ng proseso, ngunit isang hamon sa mga kakayahan ng platform ng proseso.

Dalubhasa sa Vetek Company sa paggawaCMP polishing slurry.