Applied Materials -puolijohdegalvanointijärjestelmä Raider® Edge ECD

Applied Materialsin Raider® Edge ECD-järjestelmä on sähkökemiallisen pinnoituksen (ECD) alan vertailukohta puolijohdevalmistuksessa. Applied Materialsin Semitool-yritysoston jälkeisen teknologisen integraation ansiosta järjestelmää käytetään laajalti edistyneissä pakkaus- ja kiekkotason yhteenliitäntäprosesseissa, ja sille on ominaista korkea joustavuus, korkea läpimenoaika ja poikkeuksellinen prosessinohjaus.

**Järjestelmän asemointi**

**Yritys:** Applied Materials, Inc.

**Tuotemalli:** Raider® Edge ECD

**Laitetyyppi:** Automaattinen monikammioinen yhden kiekon sähkökemiallinen pinnoitusjärjestelmä

**Historiallinen merkitys:** Yksittäisten kiekkojen pinnoitustekniikan alalla tunnettu "alan vertailukohta". Se edustaa neljättä sukupolvea yksittäisiä kiekkoja sisältäviä ECD-työkaluja; sen edeltäjä, Raider GT -järjestelmä, suunniteltiin alun perin tukemaan kolmen sukupolven siruteknologian kehitystä.

**Keskeiset periaatteet**

Sähkökemiallisessa pinnoituksessa metalli-ioneja pelkistetään kiekon pinnalle sähkövirran avulla, jolloin muodostuu erityinen ohut kalvo. Raider Edge ECD -järjestelmä menee yksinkertaisen pinnoituksen pidemmälle; hienostuneen ohjausjärjestelmän avulla se mahdollistaa atomitason tarkkuuden saavuttamisen prosessissa. Lisäksi järjestelmä tukee erilaisia ​​märkäkäsittelyvaiheita, kuten kiekkojen etsausta ja puhdistusta.

**Ominaisuudet ja edut**

Sen vahvuus ei ole pelkästään kyvyssä käsitellä tavanomaisia ​​pinnoitustehtäviä, vaan ennen kaikkea sen poikkeuksellisessa joustavuudessa, tarkasta prosessinohjauksesta ja pitkälle automatisoidusta suunnittelusta.

**Ominaisuus/Etu** | **Yksityiskohtainen kuvaus**

**Prosessin joustavuus** | Pystyy käsittelemään eri kiekkokokoja, mukaan lukien 150 mm, 200 mm ja 300 mm; tukee kiekkojen monivaiheisia märkäkäsittelysekvenssejä, mukaan lukien metallin pinnoitus, etsaus ja puhdistus.

**Laaja materiaalituki** | Tukee monenlaisten metallien ja seosten, kuten kuparin, nikkelin, kullan, tina-hopean, magneettisten seosten ja kulta-tina-eutektisten juotteiden, kerrostusta. Se tukee myös monikerroksista pinoetsausta erikoismateriaaleille, kuten CZT:lle ja AlN:lle.

**Edistynyt prosessinohjaus** | Käyttää monivyöhykkeistä anodiryhmää tasaisen pinnoituksen saavuttamiseksi jopa erittäin ohuilla tai resistiivisillä siemenkerroksilla. 300 mm:n kiekoilla sen parannettu kammioreaktori voi dynaamisesti säätää virrantiheyttä varmistaakseen pinnoituksen tasaisuuden.

**Suuri läpivirtaus ja alhaiset kustannukset** | "Opetukseton" tarkkuusautomaatio poistaa manuaaliseen kalibrointiin liittyvät seisokkiajat, ja ionikalvoteknologia pidentää kemikaalikylvyn käyttöikää, mikä johtaa erittäin alhaisiin käyttökustannuksiin. Lisäksi sen kompakti koko parantaa tehokkaasti kokonaistuotantokapasiteettia. **Oma teknologian laajennus:** Sen edeltäjä, Raider GT -järjestelmä, tuki jopa kuutta pinnoituskammiota ja tarjosi valinnaisia ​​hehkutus- tai mittausmoduuleja sekä integroituja kammioita kiekkojen reunojen, viisteiden ja takapuolen puhdistukseen.

**Sovellusalueet**

**Edistyneet pakkaukset ja liitokset:** Käytetään kupariliitosten täyttämiseen sirujen valmistuksessa varmistaen aukotonta täyttöä; käytetään myös kuparipilarien, juotosnystyjen (mukaan lukien lyijyttömät juotteet) ja uudelleenjakokerrosten (RDL) kerrostamiseen kiekkotason pakkauksissa.

**Erikoislaitteiden valmistus:** Käytetään monikerroksiseen metallipinnoitukseen laitteissa, kuten MEMS-laitteissa ja antureissa; tarjoaa korkealaatuista kuparitäytettä TSV- (Through-Silicon Vias) ja TGV- (Through-Glass Vias) -putkille.

**Teho- ja yhdistelmäpuolijohteet:** Käytetään paksujen kuparikerrosten pinnoittamiseen teholaitteissa sekä ohuiden kiekkojen matalajännitysiseen taustapuolen metallointiin.

**Muut erikoisprosessit:** Pystyy kerrostamaan kultaa vuorausten avulla tai puhdistamaan lasikiekkoja otsonipohjaisilla yhdisteillä; voi suorittaa monikerroksisen pinoetsauksen – mikä ylittää perinteisen UBM (Under Bump Metallization) -etsauskyvyn.

**Tekniset tiedot**

**Kiekkojen kokotuki:** 150 mm, 200 mm, 300 mm

**Pinnoitusmoduulien lukumäärä:** Perusmallit tukevat useita moduuleja; huippumallit voivat sisältää jopa kuusi.

**Pinnoituksen tasaisuus:** Alan johtava (tarkempia tietoja ei anneta).

**Tuetut materiaalit:** Cu (kupari), Au (kulta), SnAg (tina-hopea), Ni (nikkeli), magneettiset seokset, AuSn (kulta-tina-eutektinen) jne.

**Prosessiominaisuudet:** Tukee jopa 100 µm:n paksuista kuparipinnoitusta, korkean kuvasuhteen (HAR) rakenteiden täyttöä ja alle 22 nm:n kriittisten mittojen (CD) solmujen täyttöä.

**Automaatiotaso:** Täysin automatisoitu, klusteripohjainen monikammioarkkitehtuuri; tukee tehtaan automaatioprotokollia, kuten SECS/GEM; yhteensopiva SMIF- ja FOUP-kiekkojen siirtokapseleiden kanssa.

Vertailu ACM ULTRA ECP -sovellukseen

Keskeisenä toimijana puolijohdepinnoituslaitteiden alalla tämä järjestelmä on asemoitu aivan eri tavalla kuin ACM Research ULTRA ECP ap-p – malli, josta tiedustelit aiemmin. Valinta näiden kahden välillä riippuu viime kädessä erityisistä prosessivaatimuksistasi.

**Vertailumitat** | **Applied Materials Raider Edge ECD** | **ACM Research ULTRA ECP ap-p**

**Ydinteknologia** | Keskittyy yksittäisten kiekkojen tarkkaan pinnoitukseen | Läpimurtoinen vaakasuuntainen pinnoitustekniikka paneelitason alustoille

**Kohdealusta** | 150 mm – 300 mm kiekot | 510 mm x 515 mm paneelit

**Keskeiset edut** | Alan vertailuarvo; korkea teknologinen kypsyysaste; laaja prosessi-ikkuna | Täyttää alan aukon; mahdollistaa kustannustehokkaan massatuotannon paneelitasolla

**Prosessikeskeinen** | Painottaa saumatonta integrointia etupään yhteenliitäntäprosesseihin | Suunniteltu erityisesti Fan-Out Panel-Level Packaging (FOPLP) -käyttöön

Raider Edge ECD:n todellinen vahvuus piilee sen kehityksessä: alun perin 22 nm:n solmussa kupariliitäntöihin käytetty teknologia on kehittynyt erittäin monipuoliseksi alustaksi, joka pystyy tukemaan laajan valikoiman erikoistuneita prosesseja – aina magneettisista materiaaleista edistyneisiin pakkauksiin – ja osoittaa siten sen erinomaisen skaalautuvuuden.