Applied Materials halvlederelektropletteringssystem Raider® Edge ECD

Applied Materials' Raider® Edge ECD-system står som en standard innen elektrokjemisk avsetning (ECD) innen halvlederproduksjon. Systemet, som følge av den teknologiske integrasjonen etter Applied Materials' oppkjøp av Semitool, er bredt distribuert i avanserte pakke- og wafernivå-sammenkoblingsprosesser, og kjennetegnes av høy fleksibilitet, høy gjennomstrømning og eksepsjonell prosesskontroll.

**Systemposisjonering**

**Selskap:** Applied Materials, Inc.

**Produktmodell:** Raider® Edge ECD

**Utstyrstype:** Automatisert flerkammer-enkeltwafer-elektrokjemisk avsetningssystem

**Historisk betydning:** En «bransjebenchmark» som er kjent innen single-wafer plating-teknologi. Den representerer den fjerde generasjonen av single-wafer ECD-verktøy; forgjengeren, Raider GT-systemet, ble opprinnelig utviklet for å støtte utviklingen av tre generasjoner med chip-teknologi.

**Kjerneprinsipper**

Elektrokjemisk avsetning innebærer å bruke en elektrisk strøm for å redusere metallioner på en waferoverflate, og dermed danne en spesifikk tynn film. Raider Edge ECD-systemet går utover enkel plating; gjennom et sofistikert kontrollsystem muliggjør det denne prosessen for å oppnå presisjon på atomnivå. Videre støtter systemet ulike våtbehandlingstrinn, som waferetsing og rengjøring.

**Funksjoner og fordeler**

Styrken ligger ikke bare i dens evne til å håndtere standard platingoppgaver, men enda viktigere i dens eksepsjonelle fleksibilitet, presise prosesskontroll og svært automatiserte design.

**Funksjon/Fordel** | **Detaljert beskrivelse**

**Prosessfleksibilitet** | Kan behandle ulike waferstørrelser, inkludert 150 mm, 200 mm og 300 mm; støtter flertrinns våtbehandlingssekvenser på wafere, inkludert metallavsetning, etsing og rengjøring.

**Bred materialstøtte** | Støtter avsetning av et bredt spekter av metaller og legeringer, som kobber, nikkel, gull, tinn-sølv, magnetiske legeringer og eutektisk loddetinn av gull-tinn. Den støtter også flerlags stakkeletsing for spesialiserte materialer som CZT og AlN.

**Avansert prosesskontroll** | Bruker en flersone-anodematrise for å oppnå jevn plating, selv på ultratynne eller resistive kimlag. På 300 mm wafere kan den forbedrede kammerreaktoren dynamisk justere strømtettheten for å sikre jevn avsetning.

**Høy gjennomstrømning og lave kostnader** | «Teachless» presisjonsautomatisering eliminerer nedetid forbundet med manuell kalibrering, mens ionmembranteknologi forlenger levetiden til det kjemiske badet, noe som resulterer i ekstremt lave driftskostnader. I tillegg øker det kompakte fotavtrykket den totale produksjonskapasiteten effektivt. **Properet teknologiutvidelse:** Forgjengeren, Raider GT-systemet, støttet opptil seks platingkamre og tilbød valgfrie gløde- eller metrologimoduler, samt integrerte kamre for rengjøring av waferkanter, avfasninger og baksider.

**Bruksområder**

**Avansert pakking og sammenkoblinger:** Brukes til fylling av kobberforbindelser i chipproduksjon, noe som sikrer fylling uten hulrom. Brukes også til avsetning av kobberpilarer, loddebuler (inkludert blyfritt loddetinn) og omfordelingslag (RDL) i wafer-nivåpakking.

**Produksjon av spesialutstyr:** Brukes til flerlags metallavsetning i enheter som MEMS og sensorer; gir kobberfylling av høy kvalitet for TSV-er (gjennomgående silisiumvias) og TGV-er (gjennomgående glassvias).

**Kraft- og sammensatte halvledere:** Brukes til tykk kobberavsetning i kraftenheter, samt til lavspenningsmetallisering på baksiden av tynne wafere.

**Andre spesialprosesser:** Kan avsette gull via foringer eller rengjøre glassskiver ved hjelp av ozonbaserte forbindelser; kan utføre flerlags stakketsing – som går utover tradisjonelle UBM-etsningsmuligheter (Under Bump Metallization).

**Tekniske spesifikasjoner**

**Støtte for skivestørrelse:** 150 mm, 200 mm, 300 mm

**Antall platingmoduler:** Basismodeller støtter flere moduler; high-end-modeller har plass til opptil 6.

**Jevnhet i plating:** Bransjeledende (spesifikke data ikke oppgitt).

**Støttede materialer:** Cu (kobber), Au (gull), SnAg (tinn-sølv), Ni (nikkel), magnetiske legeringer, AuSn (gull-tinn eutektisk), osv.

**Prosessmuligheter:** Støtter tykk kobberavsetning på opptil 100 µm, fylling av strukturer med høyt aspektforhold (HAR) og fylling for noder med kritiske dimensjoner (CD) mindre enn 22 nm.

**Automatiseringsnivå:** Helautomatisert, klyngebasert flerkammerarkitektur; støtter fabrikkautomatiseringsprotokoller som SECS/GEM; kompatibel med SMIF- og FOUP-waferoverføringspoder.

Sammenligning med ACM ULTRA ECP-appen

Som en sentral aktør innen utstyr for halvlederbelegg er dette systemet posisjonert ganske annerledes enn ACM Research ULTRA ECP app-p – modellen du spurte om tidligere. Valget mellom de to avhenger til syvende og sist av dine spesifikke prosesskrav.

**Sammenligningsdimensjoner** | **Applied Materials Raider Edge ECD** | **ACM Research ULTRA ECP app-p**

**Kjerneteknologi** | Fokuserer på høypresisjonsplettering på enkeltskiver | Banebrytende horisontal pletteringsteknologi for substrater på panelnivå

**Målsubstrat** | 150 mm – 300 mm wafere | 510 mm x 515 mm paneler

**Kjernefordeler** | Bransjestandard; høy teknologisk modenhet; bredt prosessvindu | Fyller et gap i bransjen; muliggjør kostnadseffektiv masseproduksjon på panelnivå

**Prosessfokus** | Vektlegger sømløs integrasjon med front-end-sammenkoblingsprosesser | Spesielt utviklet for Fan-Out Panel-Level Packaging (FOPLP)

Den sanne styrken til Raider Edge ECD ligger i utviklingen: Opprinnelig en teknologi som ble brukt til kobberforbindelser på 22nm-noden, har den blitt forvandlet til en svært allsidig plattform som er i stand til å støtte et bredt spekter av spesialiserte prosesser – alt fra magnetiske materialer til avansert emballasje – og demonstrerer dermed dens omfattende skalerbarhet.