CMP Teknologiak nola birmoldatzen du txiparen fabrikazioaren paisaia

Azken urteotan, ontziratzeko teknologiaren erdigunea apurka-apurka "teknologia zahar" baten esku utzi da -CMP(Leunketa Mekaniko Kimikoa). Hybrid Bonding ontzi aurreratuen belaunaldi berriaren protagonismoa bihurtzen denean, CMP agertokietatik fokuetara pasatzen ari da pixkanaka.

Hau ez da teknologiaren berpizkundea, logika industrialaren itzulera baizik: belaunaldi-jauzi bakoitzaren atzean, gaitasun zehatzen bilakaera kolektiboa dago. Eta CMP da "Detaileen erregea" azpimarragarriena, baina oso erabakigarria.

Berautze tradizionaletatik funtsezko prozesuetara

CMPren existentzia ez da inoiz «berrikuntzarako» izan hasiera-hasieratik, «arazoak konpontzeko» baizik.

Oraindik gogoan al dituzu metal anitzeko interkonexio-egiturak 0,8μm, 0,5μm eta 0,35μm-ko nodo-aldietan? Orduan, txiparen diseinuaren konplexutasuna gaur egun baino askoz txikiagoa zen. Baina oinarrizko interkonexio-geruzarako ere, CMP-k ekarritako gainazaleko planarizaziorik gabe, fotolitografiarako foku-sakonera nahikorik eza, grabazio-lodiera irregularra eta geruzen arteko konexio hutsak arazo larriak izango lirateke.

Mooreren Legearen osteko garaian sartuta, jada ez dugu txiparen tamaina murriztea besterik ez, baizik eta sistema mailan pilaketari eta integrazioari arreta gehiago jartzen. Hybrid Bonding, 3D DRAM, CUA (CMOS under array), COA (CMOS over array)... Hiru dimentsioko egitura gero eta konplexuagoek "interfaze leuna" bihurtu dute jada ez ideala, baizik eta ezinbestekoa.

Hala ere, CMP jada ez da planarizazio urrats soila; fabrikazio-prozesuaren arrakasta edo porroterako faktore erabakigarria bihurtu da.

Lotura hibridoa, funtsean, metal-metal + geruza dielektrikoen lotura-prozesua da interfaze mailan. "Egokitzea" dirudi, baina, egia esan, ontzien industria aurreratuen ibilbide osoan akoplamendu puntu zorrotzenetako bat da:

• Gainazaleko zimurtasunak ez du 0,2 nm baino handiagoa izan behar
• Kobrezko ontziratzea 5 nm-ko epean kontrolatu behar da (batez ere tenperatura baxuko errekuzitzeko eszenatokian)
• Tamainak, banaketa-dentsitateak eta Cu pad-aren morfologia geometrikoak zuzenean eragiten dute barrunbe-tasa eta etekinean
• Obleen tentsioa, arkua, deformazioa eta lodieraren ez-uniformitatea "aldagai hilgarri" gisa handituko dira.
• Anealing prozesuan zehar oxido-geruzak eta hutsuneak sortzeak CMPren "aurrez lurperatutako kontrolagarritasunean" ere oinarritu behar du aldez aurretik.

Eta hemen CMPk amaierako mugimenduaren papera hartzen du "final handia" baino lehen.

Gainazala nahikoa laua den, kobrea nahikoa distiratsua den eta zimurtasuna nahikoa txikia den ala ez, ondorengo ontziratze prozesu guztien "hasierako lerroa" zehazten dute.

Prozesuaren erronkak: uniformetasuna ez ezik, "aurreikuspena" ere

Aplikatutako Materialen konponbide bidetik, CMPren erronkak uniformetasunetik haratago doaz:

• Lotez lote (Lote artean)
• Wafer-to-Wafer (obleen artean
• Ostia barruan
• Die barruan

Bien bitartean, prozesu-nodoek aurrera egin ahala, Rs (xafla erresistentzia) kontrol, plater/ebakiduraren zehaztasuna eta Ra zimurtasunaren adierazle bakoitzak "nanometro-maila" zehaztasunarekin egon behar du. Hau jada ez da gailuaren parametroen doikuntzarekin konpon daitekeen arazoa, sistema-mailako lankidetza-kontrola baizik:

• CMP puntu bakarreko gailu prozesu batetik pertzepzioa, feedbacka eta begizta itxiko kontrola behar dituen sistema mailako ekintza batera eboluzionatu da.
• RTPC-XE denbora errealeko monitorizazio sistematik Zona Anitzeko Buruaren partizioaren presioaren kontrolera, Slurry formulatik Pad konpresio-erlaziora, aldagai bakoitza zehatz-mehatz modelatu daiteke helburu bakarra lortzeko: gainazala "uniformea ​​eta kontrolagarria" izatea ispilu bat bezala.

Metalen interkonexioen "beltza beltza": kobre partikula txikientzako aukerak eta erronkak

Gutxi ezagutzen den beste xehetasun bat da Small Grain Cu tenperatura baxuko Lotura Hibridoetarako material-bide garrantzitsu bat bihurtzen ari dela.

Zergatik? Pikor txikiko kobreak tenperatura baxuetan Cu-Cu konexio fidagarriak osatzeko aukera gehiago duelako.

Dena den, arazoa da ale txikiko kobreak Disshing-a izateko joera handiagoa duela CMP prozesuan, eta horrek zuzenean prozesuko leihoa uzkurtzea eta prozesuaren kontrolaren zailtasuna handitzea dakar. Irtenbidea? CMP parametroen modelizazio eta feedback-sistema zehatzago batek soilik berma dezake Cu morfologia-baldintza desberdinetan leuntzeko kurbak aurreikusgarriak eta doigarriak direla.

Hau ez da puntu bakarreko prozesu-erronka bat, prozesu-plataformaren gaitasunen erronka baizik.

Vetek enpresa ekoizpenean espezializatuta dagoCMP leuntzeko minda,Bere oinarrizko funtzioa materialaren gainazalaren lautasun fina eta leuntzea da korrosio kimikoaren eta artezketa mekanikoaren efektu sinergikoaren pean, nano mailan lautasun eta gainazaleko kalitate baldintzak betetzeko.