Lietišķo materiālu pusvadītāju galvanizācijas sistēma Raider® Edge ECD

Applied Materials izstrādātā Raider® Edge ECD sistēma ir etalons elektroķīmiskās nogulsnēšanas (ECD) jomā pusvadītāju ražošanā. Pateicoties tehnoloģiskajai integrācijai pēc tam, kad Applied Materials iegādājās Semitool, sistēma tiek plaši izmantota progresīvos iepakošanas un plākšņu līmeņa savienojumu procesos, un to raksturo augsta elastība, augsta caurlaidspēja un izcila procesa kontrole.

**Sistēmas pozicionēšana**

**Uzņēmums:** Applied Materials, Inc.

**Produkta modelis:** Raider® Edge ECD

**Iekārtas tips:** Automatizēta daudzkameru vienas plāksnes elektroķīmiskās uzklāšanas sistēma

**Vēsturiska nozīme:** “Nozares etalons”, kas ir atzīts vienas plāksnes pārklāšanas tehnoloģijas jomā. Tas pārstāv ceturto vienas plāksnes ECD instrumentu paaudzi; tā priekštecis, Raider GT sistēma, sākotnēji tika izstrādāts, lai atbalstītu trīs mikroshēmu tehnoloģiju paaudžu attīstību.

**Pamatprincipi**

Elektroķīmiskā nogulsnēšana ietver elektriskās strāvas izmantošanu, lai reducētu metāla jonus uz vafeles virsmas, tādējādi veidojot īpašu plānu plēvi. Raider Edge ECD sistēma sniedzas tālāk par vienkāršu pārklāšanu; ar sarežģītas vadības sistēmas palīdzību tā ļauj šajā procesā sasniegt atomu līmeņa precizitāti. Turklāt sistēma atbalsta dažādus mitrās apstrādes posmus, piemēram, vafeles kodināšanu un tīrīšanu.

**Funkcijas un priekšrocības**

Tā jauda slēpjas ne tikai spējā veikt standarta galvanizācijas uzdevumus, bet vēl svarīgāk — izcilajā elastībā, precīzā procesa kontrolē un augsti automatizētā konstrukcijā.

**Funkcija/Priekšrocība** | **Detalizēts apraksts**

**Procesa elastība** | Spēj apstrādāt dažādus vafeļu izmērus, tostarp 150 mm, 200 mm un 300 mm; atbalsta daudzpakāpju mitrās apstrādes secības uz vafeļiem, tostarp metāla uzklāšanu, kodināšanu un tīrīšanu.

**Plašs materiālu atbalsts** | Atbalsta plaša metālu un sakausējumu klāsta, piemēram, vara, niķeļa, zelta, alvas-sudraba, magnētisko sakausējumu un zelta-alvas eitektisko lodmetālu, uzklāšanu. Tā atbalsta arī daudzslāņu steka kodināšanu specializētiem materiāliem, piemēram, CZT un AlN.

**Uzlabota procesa vadība** | Izmanto daudzzonu anoda masīvu, lai panāktu vienmērīgu pārklāšanu pat uz īpaši plāniem vai rezistīviem sēklas slāņiem. Uz 300 mm vafeļiem tā uzlabotais kameras reaktors var dinamiski pielāgot strāvas blīvumu, lai nodrošinātu vienmērīgu nogulsnēšanos.

**Augsta caurlaidspēja un zemas izmaksas** | Precīza automatizācija "bez apmācības" novērš ar manuālu kalibrēšanu saistīto dīkstāvi, savukārt jonu membrānas tehnoloģija pagarina ķīmiskās vannas kalpošanas laiku, kā rezultātā ekspluatācijas izmaksas ir ārkārtīgi zemas. Turklāt tās kompaktais izmērs efektīvi palielina kopējo ražošanas jaudu. **Patentēta tehnoloģiju paplašināšana:** Tās priekštece, Raider GT sistēma, atbalstīja līdz sešām pārklāšanas kamerām un piedāvāja papildu atkvēlināšanas vai metroloģijas moduļus, kā arī integrētas kameras vafeļu malu, slīpumu un aizmugures tīrīšanai.

**Pielietojuma jomas**

**Uzlabots iepakojums un savienojumi:** Izmanto vara savienojumu aizpildīšanai mikroshēmu ražošanā, nodrošinot aizpildīšanu bez tukšumiem; izmanto arī vara balstu, lodēšanas izciļņu (tostarp bezsvina lodējuma) un pārdales slāņu (RDL) uzklāšanai plākšņu līmeņa iepakojumā.

**Specializētu ierīču ražošana:** Izmanto daudzslāņu metāla uzklāšanai tādās ierīcēs kā MEMS un sensori; nodrošina augstas kvalitātes vara pildījumu TSV (caur silīciju caurvadītām atverēm) un TGV (caur stiklu caurvadītām atverēm).

**Jaudas un saliktie pusvadītāji:** Izmanto bieza vara slāņa uzklāšanai jaudas ierīcēs, kā arī plānu plākšņu aizmugurējās puses zemas spriedzes metalizēšanai.

**Citi specializētie procesi:** Spēj nogulsnēt zeltu, izmantojot ozona bāzes savienojumus, vai tīrīt stikla plāksnes; var veikt daudzslāņu kodināšanu ar kaudzīti, kas pārsniedz tradicionālās UBM (zemizciļņu metalizācijas) kodināšanas iespējas.

**Tehniskās specifikācijas**

**Plateņu izmēru atbalsts:** 150 mm, 200 mm, 300 mm

**Pārklājuma moduļu skaits:** Pamatmodeļi atbalsta vairākus moduļus; augstākās klases modeļi var uzņemt līdz 6.

**Pārklājuma vienmērīgums:** Nozares vadošais (konkrēti dati nav sniegti).

**Atbalstītie materiāli:** Cu (varš), Au (zelts), SnAg (alvas-sudraba), Ni (niķelis), magnētiskie sakausējumi, AuSn (zelta-alvas eutektiskais sakausējums) u.c.

**Procesa iespējas:** Atbalsta biezu vara uzklāšanu līdz 100 µm, augstas malu attiecības (HAR) struktūru aizpildīšanu un mezglu aizpildīšanu ar kritiskajiem izmēriem (CD), kas ir mazāki par 22 nm.

**Automatizācijas līmenis:** Pilnībā automatizēta, uz klasteriem balstīta daudzkameru arhitektūra; atbalsta rūpnīcas automatizācijas protokolus, piemēram, SECS/GEM; saderīga ar SMIF un FOUP vafeļu pārneses podiem.

Salīdzinājums ar ACM ULTRA ECP lietotni

Kā nozīmīgs spēlētājs pusvadītāju galvanizācijas iekārtu jomā, šī sistēma ir pozicionēta pavisam citādi nekā ACM Research ULTRA ECP lietotne-p — modelis, par kuru jūs iepriekš interesējāties. Izvēle starp abiem galu galā ir atkarīga no jūsu īpašajām procesa prasībām.

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

**Pamattehnoloģija** | Koncentrējas uz augstas precizitātes pārklāšanu uz atsevišķām plāksnēm | Revolucionāra horizontālās pārklāšanas tehnoloģija paneļu līmeņa substrātiem

**Mērķa substrāts** | 150 mm–300 mm plāksnes | 510 mm x 515 mm paneļi

**Galvenās priekšrocības** | Nozares etalons; augsta tehnoloģiskā brieduma pakāpe; plašs procesu logs | Aizpilda nozares robu; nodrošina rentablu masveida ražošanu paneļu līmenī

**Procesa fokuss** | Uzsver nemanāmu integrāciju ar priekšējās daļas savienojumu procesiem | Īpaši izstrādāts Fan-Out paneļu līmeņa iepakojumam (FOPLP)

Raider Edge ECD patiesais spēks slēpjas tā evolūcijā: sākotnēji tehnoloģija, kas tika izmantota vara savienojumiem 22 nm mezglā, ir pārveidojusies par ļoti daudzpusīgu platformu, kas spēj atbalstīt plašu specializētu procesu klāstu — sākot no magnētiskiem materiāliem līdz progresīvam iepakojumam —, tādējādi demonstrējot tā ievērojamo mērogojamību.