CMP టెక్నాలజీ చిప్ తయారీ ల్యాండ్‌స్కేప్‌ను ఎలా రీషేప్ చేస్తుంది

గత కొన్ని సంవత్సరాలుగా, ప్యాకేజింగ్ సాంకేతికత యొక్క కేంద్ర దశ క్రమంగా "పాత సాంకేతికత"కి ఇవ్వబడింది -CMP(కెమికల్ మెకానికల్ పాలిషింగ్). కొత్త తరం అధునాతన ప్యాకేజింగ్‌లో హైబ్రిడ్ బాండింగ్ ప్రధాన పాత్రగా మారినప్పుడు, CMP క్రమంగా తెర వెనుక నుండి వెలుగులోకి వస్తోంది.

ఇది సాంకేతికత యొక్క పునరుజ్జీవనం కాదు, కానీ పారిశ్రామిక తర్కానికి తిరిగి రావడం: ప్రతి తరాల లీపు వెనుక, వివరణాత్మక సామర్థ్యాల యొక్క సమిష్టి పరిణామం ఉంది. మరియు CMP అనేది చాలా తక్కువగా చెప్పబడినప్పటికీ చాలా కీలకమైన "వివరాల రాజు".

సాంప్రదాయ చదును నుండి కీలక ప్రక్రియల వరకు

CMP ఉనికి మొదటి నుండి "న్యూవేషన్" కోసం కాదు, కానీ "సమస్యలను పరిష్కరించడం" కోసం.

0.8μm, 0.5μm మరియు 0.35μm నోడ్ పీరియడ్‌ల సమయంలో బహుళ-మెటల్ ఇంటర్‌కనెక్షన్ నిర్మాణాలు మీకు ఇప్పటికీ గుర్తున్నాయా? అప్పటికి, చిప్ డిజైన్ యొక్క సంక్లిష్టత ఈనాటి కంటే చాలా తక్కువగా ఉంది. కానీ అత్యంత ప్రాథమిక ఇంటర్‌కనెక్షన్ లేయర్‌కు కూడా, CMP తీసుకువచ్చిన ఉపరితల ప్లానరైజేషన్ లేకుండా, ఫోటోలిథోగ్రఫీకి తగినంత ఫోకస్ లేకపోవడం, అసమాన ఎచింగ్ మందం మరియు విఫలమైన ఇంటర్‌లేయర్ కనెక్షన్‌లు అన్నీ ప్రాణాంతక సమస్యలే.

పోస్ట్-మూర్ యొక్క లా యుగంలోకి ప్రవేశించడం, మేము ఇకపై కేవలం చిప్ పరిమాణాన్ని తగ్గించడం మాత్రమే కాకుండా, సిస్టమ్ స్థాయిలో స్టాకింగ్ మరియు ఇంటిగ్రేషన్‌పై మరింత శ్రద్ధ చూపుతాము. హైబ్రిడ్ బాండింగ్, 3D DRAM, CUA (CMOS అండర్ అర్రే), COA (CMOS ఓవర్ అర్రే)... మరింత సంక్లిష్టమైన త్రిమితీయ నిర్మాణాలు "స్మూత్ ఇంటర్‌ఫేస్"ని ఆదర్శంగా కాకుండా అవసరంగా మార్చాయి.

అయితే, CMP ఇకపై ఒక సాధారణ ప్లానరైజేషన్ దశ కాదు; ఇది తయారీ ప్రక్రియ యొక్క విజయం లేదా వైఫల్యానికి నిర్ణయాత్మక అంశంగా మారింది.

హైబ్రిడ్ బాండింగ్ అనేది ఇంటర్‌ఫేస్ స్థాయిలో తప్పనిసరిగా మెటల్-మెటల్ + డైలెక్ట్రిక్ లేయర్ బాండింగ్ ప్రక్రియ. ఇది "సరిపోయే" లాగా ఉంది, కానీ వాస్తవానికి, ఇది మొత్తం అధునాతన ప్యాకేజింగ్ పరిశ్రమ మార్గంలో అత్యంత డిమాండ్ ఉన్న కప్లింగ్ పాయింట్‌లలో ఒకటి:

• ఉపరితల కరుకుదనం 0.2nm మించకూడదు
• కాపర్ డిషింగ్ తప్పనిసరిగా 5nm లోపల నియంత్రించబడాలి (ముఖ్యంగా తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎనియలింగ్ దృష్టాంతంలో)
• Cu ప్యాడ్ యొక్క పరిమాణం, పంపిణీ సాంద్రత మరియు రేఖాగణిత పదనిర్మాణం నేరుగా కుహరం రేటు మరియు దిగుబడిని ప్రభావితం చేస్తాయి
• పొర ఒత్తిడి, విల్లు, వార్‌పేజ్ మరియు మందం నాన్-యూనిఫామిటీ అన్నీ "ఫాటల్ వేరియబుల్స్"గా పెంచబడతాయి
• ఎనియలింగ్ ప్రక్రియలో ఆక్సైడ్ పొరల ఉత్పత్తి మరియు శూన్యత కూడా ముందుగానే CMP యొక్క "ప్రీ-బరీడ్ కంట్రోలబిలిటీ"పై ఆధారపడాలి.

మరియు ఇక్కడ CMP "గ్రాండ్ ఫినాలే తరలింపు"కి ముందు ముగింపు చర్య యొక్క పాత్రను తీసుకుంటుంది

ఉపరితలం తగినంతగా చదునుగా ఉందా, రాగి తగినంత ప్రకాశవంతంగా ఉందా మరియు కరుకుదనం తగినంత చిన్నదిగా ఉందా అనేది అన్ని తదుపరి ప్యాకేజింగ్ ప్రక్రియల "ప్రారంభ రేఖ"ని నిర్ణయిస్తుంది.

ప్రక్రియ సవాళ్లు: ఏకరూపత మాత్రమే కాదు, "అంచనా" కూడా

అప్లైడ్ మెటీరియల్స్ యొక్క పరిష్కార మార్గం నుండి, CMP యొక్క సవాళ్లు ఏకరూపతను మించి ఉన్నాయి:

• లాట్-టు-లాట్ (బ్యాచ్‌ల మధ్య)
• వేఫర్-టు-వేఫర్ (వేఫర్‌ల మధ్య
• వేఫర్ లోపల
• డై లోపల

ఇంతలో, ప్రక్రియ నోడ్‌లు పురోగమిస్తున్నప్పుడు, రూ (షీట్ రెసిస్టెన్స్) నియంత్రణ, డిషింగ్/రీసెస్ ఖచ్చితత్వం మరియు కరుకుదనం Ra యొక్క ప్రతి సూచిక "నానోమీటర్ స్థాయి" ఖచ్చితత్వంలో ఉండాలి. ఇది పరికర పారామీటర్ సర్దుబాటు ద్వారా పరిష్కరించబడే సమస్య కాదు, కానీ సిస్టమ్-స్థాయి సహకార నియంత్రణ:

• CMP అనేది సింగిల్-పాయింట్ పరికర ప్రక్రియ నుండి అవగాహన, అభిప్రాయం మరియు క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణ అవసరమయ్యే సిస్టమ్-స్థాయి చర్యగా అభివృద్ధి చెందింది.
• RTPC-XE రియల్-టైమ్ మానిటరింగ్ సిస్టమ్ నుండి మల్టీ-జోన్ హెడ్ విభజన ఒత్తిడి నియంత్రణ వరకు, స్లర్రీ ఫార్ములా నుండి ప్యాడ్ కంప్రెషన్ రేషియో వరకు, ప్రతి వేరియబుల్‌ను ఒక లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి ఖచ్చితంగా రూపొందించవచ్చు: ఉపరితలాన్ని అద్దంలా "ఏకరీతిగా మరియు నియంత్రించగలిగేలా" చేయడానికి.

మెటల్ ఇంటర్‌కనెక్షన్స్ యొక్క "బ్లాక్ స్వాన్": చిన్న రాగి కణాల కోసం అవకాశాలు మరియు సవాళ్లు

తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత హైబ్రిడ్ బాండింగ్ కోసం చిన్న ధాన్యం Cu ఒక ముఖ్యమైన మెటీరియల్ మార్గంగా మారుతోంది అనేది మరొక అంతగా తెలియని వివరాలు.

ఎందుకు? ఎందుకంటే చిన్న-కణిత రాగి తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నమ్మదగిన Cu-Cu కనెక్షన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది.

అయినప్పటికీ, సమస్య ఏమిటంటే, CMP ప్రక్రియలో చిన్న-కణిత రాగి డిషింగ్‌కు ఎక్కువ అవకాశం ఉంది, ఇది నేరుగా ప్రక్రియ విండో యొక్క సంకోచానికి దారితీస్తుంది మరియు ప్రక్రియ నియంత్రణలో క్లిష్టతలో పదునైన పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. పరిష్కారం? మరింత ఖచ్చితమైన CMP పారామీటర్ మోడలింగ్ మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ నియంత్రణ వ్యవస్థ మాత్రమే విభిన్న Cu పదనిర్మాణ పరిస్థితులలో పాలిషింగ్ వక్రతలు ఊహించదగినవి మరియు సర్దుబాటు చేయగలవు.

ఇది సింగిల్ పాయింట్ ప్రాసెస్ ఛాలెంజ్ కాదు, ప్రాసెస్ ప్లాట్‌ఫారమ్ యొక్క సామర్థ్యాలకు సవాలు.

వెటెక్ కంపెనీ ఉత్పత్తిలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉందిCMP పాలిషింగ్ స్లర్రి,నానో స్థాయిలో ఫ్లాట్‌నెస్ మరియు ఉపరితల నాణ్యత అవసరాలను తీర్చడానికి రసాయన తుప్పు మరియు మెకానికల్ గ్రౌండింగ్ యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావంతో మెటీరియల్ ఉపరితలం యొక్క చక్కటి ఫ్లాట్‌నెస్ మరియు పాలిషింగ్‌ను సాధించడం దీని ప్రధాన విధి.