Applied Materials Halfgeleider Galvaniseersysteem Raider® Edge ECD

Het Raider® Edge ECD-systeem van Applied Materials is een maatstaf op het gebied van elektrochemische depositie (ECD) binnen de halfgeleiderindustrie. Het systeem, dat voortkomt uit de technologische integratie na de overname van Semitool door Applied Materials, wordt veelvuldig ingezet in geavanceerde verpakkings- en wafer-level interconnectieprocessen en onderscheidt zich door zijn hoge flexibiliteit, hoge doorvoersnelheid en uitzonderlijke procescontrole.

**Systeempositionering**

**Bedrijf:** Applied Materials, Inc.

**Productmodel:** Raider® Edge ECD

**Apparatuurtype:** Geautomatiseerd meerkamerig elektrochemisch depositiesysteem voor afzonderlijke wafers

**Historische betekenis:** Een "industriële benchmark" die bekendstaat in de wereld van single-wafer galvaniseertechnologie. Het vertegenwoordigt de vierde generatie single-wafer ECD-tools; de voorganger, het Raider GT-systeem, was oorspronkelijk ontworpen ter ondersteuning van de ontwikkeling van drie generaties chiptechnologie.

**Kernprincipes**

Elektrochemische depositie (ECD) houdt in dat een elektrische stroom wordt gebruikt om metaalionen op een waferoppervlak te reduceren, waardoor een specifieke dunne film wordt gevormd. Het Raider Edge ECD-systeem gaat verder dan eenvoudig galvaniseren; dankzij een geavanceerd besturingssysteem maakt het dit proces mogelijk met een precisie op atomair niveau. Bovendien ondersteunt het systeem diverse natte bewerkingsstappen, zoals het etsen en reinigen van wafers.

**Kenmerken en voordelen**

De kracht ervan schuilt niet alleen in het vermogen om standaard galvaniseertaken uit te voeren, maar vooral in de uitzonderlijke flexibiliteit, nauwkeurige procesbeheersing en het sterk geautomatiseerde ontwerp.

**Kenmerk/Voordeel** | **Gedetailleerde beschrijving**

**Procesflexibiliteit** | Geschikt voor de verwerking van diverse waferformaten, waaronder 150 mm, 200 mm en 300 mm; ondersteunt meerstaps natte verwerkingssequenties op wafers, waaronder metaalafzetting, etsen en reinigen.

**Brede materiaalondersteuning** | Ondersteunt de afzetting van een breed scala aan metalen en legeringen, zoals koper, nikkel, goud, tin-zilver, magnetische legeringen en goud-tin eutectische soldeerverbindingen. Het ondersteunt ook meerlaagse stapeletsing voor gespecialiseerde materialen zoals CZT en AlN.

**Geavanceerde procescontrole** | Maakt gebruik van een anode-array met meerdere zones voor een uniforme afzetting, zelfs op ultradunne of resistieve kiemlagen. Op wafers van 300 mm kan de verbeterde kamerreactor de stroomdichtheid dynamisch aanpassen om een ​​uniforme afzetting te garanderen.

**Hoge doorvoer en lage kosten** | "Teachless" precisieautomatisering elimineert de stilstandtijd die gepaard gaat met handmatige kalibratie, terwijl ionenmembraantechnologie de levensduur van het chemische bad verlengt, wat resulteert in extreem lage bedrijfskosten. Bovendien verhoogt het compacte formaat de totale productiecapaciteit aanzienlijk. **Uitbreiding van eigen technologie:** De voorganger, het Raider GT-systeem, ondersteunde tot zes galvaniseerkamers en bood optionele gloei- of metrologiemodules, evenals geïntegreerde kamers voor het reinigen van waferranden, afschuiningen en de achterkant.

**Toepassingsgebieden**

**Geavanceerde verpakking en interconnecties:** Gebruikt voor het vullen van koperen interconnecties bij de chipfabricage, waardoor een vulling zonder holtes wordt gegarandeerd; ook gebruikt voor het aanbrengen van koperen pilaren, soldeerbolletjes (inclusief loodvrij soldeer) en herverdelingslagen (RDL) bij wafer-level packaging.

**Specialistische apparaatproductie:** Gebruikt voor meerlaagse metaalafzetting in apparaten zoals MEMS en sensoren; levert hoogwaardige koperen vulling voor TSV's (Through-Silicon Vias) en TGV's (Through-Glass Vias).

**Vermogens- en samengestelde halfgeleiders:** Gebruikt voor dikke koperlagen in vermogenscomponenten, en voor spanningsarme metaallagen aan de achterzijde van dunne wafers.

**Overige specialistische processen:** Geschikt voor het aanbrengen van gouden via-liners of het reinigen van glazen wafers met behulp van ozonhoudende verbindingen; kan meerlaagse stapeletsing uitvoeren – waarmee de traditionele UBM (Under Bump Metallization) etsmogelijkheden worden overtroffen.

**Technische specificaties**

**Ondersteunde waferformaten:** 150 mm, 200 mm, 300 mm

**Aantal galvaniseermodules:** Basismodellen ondersteunen meerdere modules; high-end modellen kunnen tot 6 modules bevatten.

**Gelijkmatigheid van de galvanisatie:** Toonaangevend in de branche (specifieke gegevens niet beschikbaar).

**Ondersteunde materialen:** Cu (koper), Au (goud), SnAg (tin-zilver), Ni (nikkel), magnetische legeringen, AuSn (goud-tin-eutecticum), enz.

**Procesmogelijkheden:** Ondersteunt dikke koperlagen tot 100 µm, het vullen van structuren met een hoge aspectverhouding (HAR) en het vullen van knooppunten met kritische afmetingen (CD) kleiner dan 22 nm.

**Automatiseringniveau:** Volledig geautomatiseerde, clustergebaseerde architectuur met meerdere kamers; ondersteunt fabrieksautomatiseringsprotocollen zoals SECS/GEM; compatibel met SMIF- en FOUP-wafertransferpods.

Vergelijking met de ACM ULTRA ECP ap-p

Als belangrijke speler op het gebied van halfgeleidergalvaniseerapparatuur is dit systeem heel anders gepositioneerd dan de ACM Research ULTRA ECP ap-p, het model waar u eerder naar informeerde. De keuze tussen de twee hangt uiteindelijk af van uw specifieke procesvereisten.

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

**Kerntechnologie** | Gericht op uiterst nauwkeurige galvanisatie op individuele wafers | Baanbrekende horizontale galvanisatietechnologie voor substraten op paneelniveau

**Doelsubstraat** | Wafers van 150 mm – 300 mm | Panelen van 510 mm x 515 mm

**Kernvoordelen** | Industriële standaard; hoge technologische volwassenheid; breed procesvenster | Vult een gat in de industrie; maakt kosteneffectieve massaproductie op paneelniveau mogelijk

**Procesgericht** | Nadruk op naadloze integratie met front-end interconnectieprocessen | Speciaal ontworpen voor Fan-Out Panel-Level Packaging (FOPLP)

De ware kracht van de Raider Edge ECD schuilt in zijn evolutie: oorspronkelijk een technologie die werd gebruikt voor koperen interconnecties op het 22nm-knooppunt, is het uitgegroeid tot een zeer veelzijdig platform dat een breed scala aan gespecialiseerde processen ondersteunt – van magnetische materialen tot geavanceerde verpakkingstechnologie – waarmee de enorme schaalbaarheid ervan wordt aangetoond.