Система электроосаждения полупроводников Applied Materials Semiconductor Raider® Edge ECD

Система Raider® Edge ECD от Applied Materials является эталоном в области электрохимического осаждения (ЭХО) в полупроводниковом производстве. Созданная в результате технологической интеграции после приобретения компанией Applied Materials компании Semitool, эта система широко используется в передовых процессах упаковки и межсоединений на уровне пластин, отличаясь высокой гибкостью, высокой производительностью и исключительным контролем процесса.

**Системное позиционирование**

**Компания:** Applied Materials, Inc.

**Модель изделия:** Raider® Edge ECD

**Тип оборудования:** Автоматизированная многокамерная система электрохимического осаждения на отдельные пластины.

**Историческое значение:** «Отраслевой эталон», известный в области технологии электрохимического осаждения из газовой фазы на отдельных пластинах. Он представляет собой четвертое поколение установок для электрохимического осаждения из газовой фазы на отдельных пластинах; его предшественник, система Raider GT, изначально была разработана для поддержки разработки трех поколений технологий производства микросхем.

**Основные принципы**

Электрохимическое осаждение включает в себя использование электрического тока для восстановления ионов металла на поверхности подложки, в результате чего образуется определенная тонкая пленка. Система Raider Edge ECD выходит за рамки простого нанесения покрытия; благодаря сложной системе управления она позволяет достичь точности на атомном уровне. Кроме того, система поддерживает различные этапы влажной обработки, такие как травление и очистка подложек.

**Особенности и преимущества**

Его возможности заключаются не только в способности справляться со стандартными задачами гальванического покрытия, но, что более важно, в исключительной гибкости, точном контроле процесса и высокой степени автоматизации конструкции.

**Особенности/Преимущества** | **Подробное описание**

**Гибкость процесса** | Способна обрабатывать пластины различных размеров, включая 150 мм, 200 мм и 300 мм; поддерживает многоэтапные процессы влажной обработки пластин, включая осаждение металла, травление и очистку.

**Широкая поддержка материалов** | Поддерживает осаждение широкого спектра металлов и сплавов, таких как медь, никель, золото, олово-серебро, магнитные сплавы и эвтектические припои золото-олово. Также поддерживает многослойное травление для специализированных материалов, таких как CZT и AlN.

**Усовершенствованный контроль процесса** | Использует многозонный массив анодов для достижения равномерного осаждения, даже на сверхтонких или резистивных затравочных слоях. На 300-мм пластинах усовершенствованный камерный реактор может динамически регулировать плотность тока для обеспечения равномерности осаждения.

**Высокая производительность и низкая стоимость** | «Бесперебойная» высокоточная автоматизация исключает простои, связанные с ручной калибровкой, а технология ионных мембран продлевает срок службы химической ванны, что приводит к чрезвычайно низким эксплуатационным расходам. Кроме того, компактные размеры эффективно увеличивают общую производственную мощность. **Расширение запатентованной технологии:** Его предшественник, система Raider GT, поддерживала до шести камер гальванического покрытия и предлагала дополнительные модули отжига или метрологии, а также интегрированные камеры для очистки кромок, фасок и обратной стороны пластин.

**Области применения**

**Усовершенствованная упаковка и межсоединения:** Используется для заполнения медных межсоединений в процессе производства микросхем, обеспечивая заполнение без пустот; также применяется для нанесения медных столбиков, паяльных шариков (включая бессвинцовый припой) и слоев перераспределения (RDL) в упаковке на уровне пластины.

**Специализированное производство устройств:** Используется для многослойного осаждения металла в таких устройствах, как MEMS и датчики; обеспечивает высококачественное заполнение медью сквозных кремниевых (TSV) и стеклянных (TGV) межсоединений.

**Силовые и составные полупроводники:** Используются для нанесения толстого слоя меди в силовых устройствах, а также для низкострессовой металлизации обратной стороны тонких пластин.

**Другие специализированные процессы:** Возможность нанесения золота через подложки или очистки стеклянных пластин с использованием соединений на основе озона; возможность выполнения многослойного травления, выходящего за рамки традиционных возможностей травления UBM (Under Bump Metallization).

**Технические характеристики**

**Поддерживаемые размеры пластин:** 150 мм, 200 мм, 300 мм

**Количество модулей гальванического покрытия:** Базовые модели поддерживают несколько модулей; модели высокого класса могут вмещать до 6 модулей.

**Равномерность покрытия:** Лидирующая в отрасли (конкретные данные не предоставлены).

**Поддерживаемые материалы:** Cu (медь), Au (золото), SnAg (олово-серебряный сплав), Ni (никель), магнитные сплавы, AuSn (золото-оловянный эвтектический сплав) и др.

**Технологические возможности:** Поддерживает осаждение толстого слоя меди до 100 мкм, заполнение структур с высоким соотношением сторон (HAR), а также заполнение для узлов с критическими размерами (CD) менее 22 нм.

**Уровень автоматизации:** Полностью автоматизированная многокамерная архитектура на основе кластеров; поддерживает протоколы автоматизации производства, такие как SECS/GEM; совместима с модулями переноса пластин SMIF и FOUP.

Сравнение с ACM ULTRA ECP ap-p

Являясь ключевым игроком в области оборудования для нанесения покрытий на полупроводники, эта система позиционируется совершенно иначе, чем ACM Research ULTRA ECP ap-p — модель, о которой вы спрашивали ранее. Выбор между ними в конечном итоге зависит от ваших конкретных технологических требований.

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

**Основные технологии** | Специализация на высокоточном нанесении покрытий на отдельные кремниевые пластины | Прорывная технология горизонтального нанесения покрытий на подложки панельного уровня

**Подложка для матриц** | Пластины 150–300 мм | Панели 510 мм x 515 мм

**Основные преимущества** | Эталон в отрасли; высокая технологическая зрелость; широкий технологический диапазон | Заполняет пробел в отрасли; обеспечивает экономически эффективное массовое производство на уровне панелей

**Ориентация на технологический процесс** | Акцент на бесшовную интеграцию с процессами межсоединений на переднем плане | Специально разработано для корпусирования на уровне панелей с разветвлением (Fan-Out Panel-Level Packaging, FOPLP)

Истинная сила Raider Edge ECD заключается в его эволюции: первоначально эта технология использовалась для медных межсоединений на 22-нм техпроцессе, а теперь она превратилась в универсальную платформу, способную поддерживать широкий спектр специализированных процессов — от магнитных материалов до передовой упаковки — демонстрируя тем самым свою высокую масштабируемость.