Systém galvanického pokovování polovodičů Applied Materials Raider® Edge ECD

Systém Raider® Edge ECD od společnosti Applied Materials představuje měřítkem v oblasti elektrochemické depozice (ECD) ve výrobě polovodičů. Systém, který vznikl v důsledku technologické integrace po akvizici společnosti Semitool společností Applied Materials, je široce používán v pokročilých procesech balení a propojení na úrovni waferů a vyznačuje se vysokou flexibilitou, vysokou propustností a výjimečným řízením procesu.

**Umístění systému**

**Společnost:** Applied Materials, Inc.

**Model produktu:** Raider® Edge ECD

**Typ zařízení:** Automatizovaný vícekomorový elektrochemický depoziční systém pro jednotlivé destičky

**Historický význam:** „Průmyslový etalon“ uznávaný v oblasti technologie pokovování jednotlivých destiček. Představuje čtvrtou generaci nástrojů pro elektrolytické pokovování jednotlivých destiček; jeho předchůdce, systém Raider GT, byl původně navržen pro podporu vývoje tří generací čipové technologie.

**Základní principy**

Elektrochemická depozice zahrnuje využití elektrického proudu k redukci kovových iontů na povrchu destičky, čímž se vytvoří specifický tenký film. Systém Raider Edge ECD jde nad rámec pouhého pokovování; díky sofistikovanému řídicímu systému umožňuje v tomto procesu dosáhnout přesnosti na atomární úrovni. Systém dále podporuje různé kroky mokrého zpracování, jako je leptání a čištění destičky.

**Vlastnosti a výhody**

Jeho síla nespočívá pouze ve schopnosti zvládat standardní pokovovací úlohy, ale ještě důležitější je jeho výjimečná flexibilita, přesné řízení procesů a vysoce automatizovaná konstrukce.

**Vlastnost/Výhoda** | **Podrobný popis**

**Flexibilita procesu** | Schopný zpracovávat destičky různých velikostí, včetně 150 mm, 200 mm a 300 mm; podporuje vícestupňové mokré zpracování destiček, včetně nanášení kovů, leptání a čištění.

**Široká podpora materiálů** | Podporuje depozici široké škály kovů a slitin, jako je měď, nikl, zlato, cín-stříbro, magnetické slitiny a eutektické pájky zlato-cín. Podporuje také vícevrstvé leptání specializovaných materiálů, jako jsou CZT a AlN.

**Pokročilé řízení procesu** | Využívá vícezónové anodové pole pro dosažení rovnoměrného pokovování, a to i na ultratenkých nebo odporových vrstvách semen. U 300mm destiček dokáže jeho vylepšený komorový reaktor dynamicky upravovat hustotu proudu pro zajištění rovnoměrnosti nanášení.

**Vysoká propustnost a nízké náklady** | Přesná automatizace „Teachless“ eliminuje prostoje spojené s ruční kalibrací, zatímco technologie iontových membrán prodlužuje životnost chemické lázně, což vede k extrémně nízkým provozním nákladům. Jeho kompaktní rozměry navíc efektivně zvyšují celkovou výrobní kapacitu. **Rozšíření patentované technologie:** Jeho předchůdce, systém Raider GT, podporoval až šest pokovovacích komor a nabízel volitelné žíhací nebo metrologické moduly, stejně jako integrované komory pro čištění hran, zkosení a zadní strany destiček.

**Oblasti použití**

**Pokročilé balení a propojení:** Používá se pro vyplňování měděných propojení při výrobě čipů, čímž se zajišťuje vyplňování bez dutin; také se používá pro nanášení měděných sloupků, pájecích hrbolků (včetně bezolovnaté pájky) a redistribučních vrstev (RDL) v balení na úrovni destiček.

**Výroba speciálních zařízení:** Používá se pro vícevrstvé nanášení kovů v zařízeních, jako jsou MEMS a senzory; poskytuje vysoce kvalitní měděnou výplň pro TSV (průchody skrz křemík) a TGV (průchody skrz sklo).

**Výkonové a složené polovodiče:** Používají se pro nanášení silných vrstev mědi ve výkonových zařízeních a také pro metalizaci zadní strany tenkých destiček s nízkým pnutím.

**Další speciální procesy:** Schopnost nanášet zlato pomocí lineru nebo čistit skleněné destičky pomocí sloučenin na bázi ozonu; možnost provádět vícevrstvé leptání – jde nad rámec tradičních možností leptání UBM (Under Bump Metallization).

**Technické specifikace**

**Podporované velikosti destiček:** 150 mm, 200 mm, 300 mm

**Počet pokovovacích modulů:** Základní modely podporují více modulů; modely vyšší třídy jich mohou pojmout až 6.

**Rovnoměrnost pokovování:** Špičková v oboru (konkrétní údaje nejsou uvedeny).

**Podporované materiály:** Cu (měď), Au (zlato), SnAg (cín-stříbro), Ni (nikl), magnetické slitiny, AuSn (eutektikum zlato-cín) atd.

**Možnosti procesu:** Podporuje nanášení silné mědi až do 100 µm, vyplňování struktur s vysokým poměrem stran (HAR) a vyplňování uzlů s kritickými rozměry (CD) menšími než 22 nm.

**Úroveň automatizace:** Plně automatizovaná, clusterová vícekomorová architektura; podporuje protokoly automatizace výroby, jako je SECS/GEM; kompatibilní s přenosovými moduly waferů SMIF a FOUP.

Srovnání s aplikací ACM ULTRA ECP

Jako klíčový hráč v oblasti zařízení pro pokovování polovodičů je tento systém postaven zcela odlišně od ACM Research ULTRA ECP app-p – modelu, na který jste se dříve ptali. Volba mezi těmito dvěma nakonec závisí na vašich specifických procesních požadavcích.

**Porovnávací rozměry** | **Použité materiály Raider Edge ECD** | **ACM Research ULTRA ECP app-p**

**Základní technologie** | Zaměřuje se na vysoce přesné pokovování jednotlivých waferů | Průlomová technologie horizontálního pokovování pro substráty na úrovni panelů

**Cílový substrát** | Destičky 150 mm – 300 mm | Panely 510 mm x 515 mm

**Hlavní výhody** | Průměr v oboru; vysoká technologická vyspělost; široké procesní okno | Vyplňuje mezeru v oboru; umožňuje nákladově efektivní hromadnou výrobu na úrovni panelů

**Zaměření na proces** | Klade důraz na bezproblémovou integraci s procesy propojení front-endu | Speciálně navrženo pro Fan-Out Panel-Level Packaging (FOPLP)

Skutečná síla Raider Edge ECD spočívá v jeho evoluci: původně technologie používaná pro měděné propojení na 22nm uzlu se transformovala ve vysoce všestrannou platformu schopnou podporovat širokou škálu specializovaných procesů – od magnetických materiálů až po pokročilé pouzdra – čímž demonstruje svou hlubokou škálovatelnost.