Εφαρμοσμένα Υλικά Σύστημα Ηλεκτρολυτικής Επιμετάλλωσης Ημιαγωγών Raider® Edge ECD

Το σύστημα ηλεκτροχημικής εναπόθεσης (ECD) Raider® Edge της Applied Materials αποτελεί σημείο αναφοράς στον τομέα της ηλεκτροχημικής εναπόθεσης (ECD) στην κατασκευή ημιαγωγών. Ως αποτέλεσμα της τεχνολογικής ολοκλήρωσης που ακολούθησε την εξαγορά της Semitool από την Applied Materials, το σύστημα εφαρμόζεται ευρέως σε προηγμένες διαδικασίες συσκευασίας και διασύνδεσης σε επίπεδο πλακιδίων, και διακρίνεται για την υψηλή ευελιξία, την υψηλή απόδοση και τον εξαιρετικό έλεγχο της διεργασίας.

**Τοποθέτηση συστήματος**

**Εταιρεία:** Applied Materials, Inc.

**Μοντέλο προϊόντος:** Raider® Edge ECD

**Τύπος εξοπλισμού:** Αυτοματοποιημένο σύστημα ηλεκτροχημικής εναπόθεσης πολλαπλών θαλάμων με ένα πλακίδιο

**Ιστορική Σημασία:** Ένα «Βιομηχανικό Σημείο Αναφοράς» γνωστό στον τομέα της τεχνολογίας επιμετάλλωσης μονής πλακέτας. Αντιπροσωπεύει την τέταρτη γενιά εργαλείων ECD μονής πλακέτας. Ο προκάτοχός του, το σύστημα Raider GT, σχεδιάστηκε αρχικά για να υποστηρίξει την ανάπτυξη τριών γενεών τεχνολογίας τσιπ.

**Βασικές Αρχές**

Η ηλεκτροχημική εναπόθεση περιλαμβάνει τη χρήση ηλεκτρικού ρεύματος για τη μείωση μεταλλικών ιόντων σε μια επιφάνεια πλακιδίων, σχηματίζοντας έτσι μια συγκεκριμένη λεπτή μεμβράνη. Το σύστημα Raider Edge ECD υπερβαίνει την απλή επιμετάλλωση. Μέσω ενός εξελιγμένου συστήματος ελέγχου, επιτρέπει σε αυτή τη διαδικασία να επιτυγχάνει ακρίβεια σε ατομικό επίπεδο. Επιπλέον, το σύστημα υποστηρίζει διάφορα βήματα υγρής επεξεργασίας, όπως χάραξη πλακιδίων και καθαρισμό.

**Χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα**

Η δύναμή του δεν έγκειται μόνο στην ικανότητά του να χειρίζεται τυπικές εργασίες επιμετάλλωσης, αλλά, κυρίως, στην εξαιρετική ευελιξία του, στον ακριβή έλεγχο της διαδικασίας και στον εξαιρετικά αυτοματοποιημένο σχεδιασμό του.

**Χαρακτηριστικό/Πλεονέκτημα** | **Λεπτομερής Περιγραφή**

**Ευελιξία Διαδικασίας** | Δυνατότητα επεξεργασίας διαφόρων μεγεθών πλακιδίων, συμπεριλαμβανομένων 150 mm, 200 mm και 300 mm. Υποστηρίζει ακολουθίες υγρής επεξεργασίας πολλαπλών βημάτων σε πλακίδια, συμπεριλαμβανομένης της εναπόθεσης μετάλλου, της χάραξης και του καθαρισμού.

**Ευρεία Υποστήριξη Υλικών** | Υποστηρίζει την εναπόθεση ενός ευρέος φάσματος μετάλλων και κραμάτων, όπως χαλκός, νικέλιο, χρυσός, κασσίτερος-αργύρου, μαγνητικά κράματα και ευτηκτικά συγκολλητικά υλικά χρυσού-κασσιτέρου. Υποστηρίζει επίσης πολυστρωματική χάραξη στοίβας για εξειδικευμένα υλικά όπως CZT και AlN.

**Προηγμένος Έλεγχος Διεργασίας** | Χρησιμοποιεί μια πολυζωνική συστοιχία ανόδων για την επίτευξη ομοιόμορφης επιμετάλλωσης, ακόμη και σε εξαιρετικά λεπτά ή ωμικά στρώματα σπόρων. Σε πλακίδια 300 mm, ο βελτιωμένος αντιδραστήρας θαλάμου μπορεί να ρυθμίσει δυναμικά την πυκνότητα ρεύματος για να διασφαλίσει την ομοιομορφία της εναπόθεσης.

**Υψηλή Απόδοση & Χαμηλό Κόστος** | Ο αυτοματισμός ακριβείας "χωρίς διδασκαλία" εξαλείφει τον χρόνο διακοπής λειτουργίας που σχετίζεται με τη χειροκίνητη βαθμονόμηση, ενώ η τεχνολογία ιοντικής μεμβράνης παρατείνει τη διάρκεια ζωής του χημικού λουτρού, με αποτέλεσμα εξαιρετικά χαμηλό λειτουργικό κόστος. Επιπλέον, το συμπαγές του μέγεθος ενισχύει αποτελεσματικά τη συνολική παραγωγική ικανότητα. **Επέκταση Ιδιοκτησιακής Τεχνολογίας:** Ο προκάτοχός του, το σύστημα Raider GT, υποστήριζε έως και έξι θαλάμους επιμετάλλωσης και προσέφερε προαιρετικές μονάδες ανόπτησης ή μετρολογίας, καθώς και ενσωματωμένους θαλάμους για καθαρισμό άκρων πλακιδίων, λοξοτμήσεων και πίσω όψης.

**Περιοχές εφαρμογής**

**Προηγμένη Συσκευασία & Διασυνδέσεις:** Χρησιμοποιείται για την πλήρωση διασυνδέσεων χαλκού στην κατασκευή τσιπ, εξασφαλίζοντας πλήρωση χωρίς κενά. Χρησιμοποιείται επίσης για την εναπόθεση χάλκινων στύλων, εξογκωμάτων συγκόλλησης (συμπεριλαμβανομένης της συγκόλλησης χωρίς μόλυβδο) και στρώσεων αναδιανομής (RDL) σε συσκευασίες σε επίπεδο πλακιδίων.

**Κατασκευή εξειδικευμένων συσκευών:** Χρησιμοποιείται για την εναπόθεση μετάλλων πολλαπλών στρώσεων σε συσκευές όπως MEMS και αισθητήρες· παρέχει υψηλής ποιότητας πλήρωση χαλκού για TSV (Διελεύσεις Πυριτίου) και TGV (Διελεύσεις Πυριτίου).

**Ημιαγωγοί Ενέργειας και Σύνθετων Ημιαγωγών:** Χρησιμοποιούνται για την εναπόθεση παχύρρευστου χαλκού σε συσκευές ισχύος, καθώς και για την επιμετάλλωση της πίσω πλευράς χαμηλής τάσης σε λεπτές πλακέτες.

**Άλλες εξειδικευμένες διεργασίες:** Δυνατότητα εναπόθεσης χρυσού μέσω επενδύσεων ή καθαρισμού γυάλινων πλακιδίων χρησιμοποιώντας ενώσεις με βάση το όζον· μπορεί να εκτελέσει χάραξη πολλαπλών στρώσεων σε στοίβα—υπέρβαση των παραδοσιακών δυνατοτήτων χάραξης UBM (Under Bump Metallization).

**Τεχνικές Προδιαγραφές**

**Υποστήριξη μεγέθους πλακέτας:** 150mm, 200mm, 300mm

**Αριθμός μονάδων επιμετάλλωσης:** Τα βασικά μοντέλα υποστηρίζουν πολλαπλές μονάδες. Τα μοντέλα υψηλής τεχνολογίας μπορούν να φιλοξενήσουν έως και 6.

**Ομοιομορφία επιμετάλλωσης:** Κορυφαία στον κλάδο (δεν παρέχονται συγκεκριμένα δεδομένα).

**Υποστηριζόμενα υλικά:** Cu (χαλκός), Au (χρυσός), SnAg (κασσίτερος-άργυρος), Ni (νικέλιο), μαγνητικά κράματα, AuSn (ευτηκτικό χρυσό-κασσίτερο) κ.λπ.

**Δυνατότητες Επεξεργασίας:** Υποστηρίζει εναπόθεση χαλκού πάχους έως 100µm, πλήρωση δομών υψηλής αναλογίας διαστάσεων (HAR) και πλήρωση για κόμβους με κρίσιμες διαστάσεις (CD) μικρότερες από 22nm.

**Επίπεδο Αυτοματισμού:** Πλήρως αυτοματοποιημένη, βασισμένη σε συμπλέγματα αρχιτεκτονική πολλαπλών θαλάμων· υποστηρίζει πρωτόκολλα αυτοματισμού εργοστασίων όπως το SECS/GEM· συμβατή με μονάδες μεταφοράς πλακιδίων SMIF και FOUP.

Σύγκριση με την εφαρμογή ACM ULTRA ECP

Ως βασικός παράγοντας στον τομέα του εξοπλισμού επιμετάλλωσης ημιαγωγών, αυτό το σύστημα τοποθετείται αρκετά διαφορετικά από την εφαρμογή ACM Research ULTRA ECP app-p—το μοντέλο για το οποίο ρωτήσατε προηγουμένως. Η επιλογή μεταξύ των δύο εξαρτάται τελικά από τις συγκεκριμένες απαιτήσεις της διεργασίας σας.

**Σύγκριση Διαστάσεων** | **Εφαρμοσμένα Υλικά Raider Edge ECD** | **ACM Research ULTRA ECP app-p**

**Βασική Τεχνολογία** | Εστιάζει στην επιμετάλλωση υψηλής ακρίβειας σε μεμονωμένες πλακέτες | Πρωτοποριακή τεχνολογία οριζόντιας επιμετάλλωσης για υποστρώματα σε επίπεδο πάνελ

**Υπόστρωμα-στόχος** | Πλακέτες 150mm – 300mm | Πάνελ 510mm x 515mm

**Βασικά πλεονεκτήματα** | Σημείο αναφοράς του κλάδου· υψηλή τεχνολογική ωριμότητα· ευρύ παράθυρο διεργασιών | Καλύπτει ένα κενό του κλάδου· επιτρέπει οικονομικά αποδοτική μαζική παραγωγή σε επίπεδο πάνελ

**Εστίαση στη Διαδικασία** | Δίνει έμφαση στην απρόσκοπτη ενσωμάτωση με τις διαδικασίες διασύνδεσης front-end | Σχεδιασμένο ειδικά για Fan-Out Panel-Level Packaging (FOPLP)

Η πραγματική δύναμη του Raider Edge ECD έγκειται στην εξέλιξή του: αρχικά μια τεχνολογία που χρησιμοποιούνταν για διασυνδέσεις χαλκού στον κόμβο των 22nm, έχει μετατραπεί σε μια εξαιρετικά ευέλικτη πλατφόρμα ικανή να υποστηρίξει ένα ευρύ φάσμα εξειδικευμένων διαδικασιών - από μαγνητικά υλικά έως προηγμένες συσκευασίες - αποδεικνύοντας έτσι την βαθιά επεκτασιμότητά του.