单晶片湿蚀刻工具的应用具体演变

博客|1月26,2021

作者:Process Development Engineering董事John Taddei

半导体设计始终是需要提高每单位空间计算输出的需要,同时降低完成任务所需的电力。这种改进的速度是由Moore的法律为特征的特征。历史上,这主要是简单地减少几何形状的努力。虽然缩小几何形状仍在继续,但在近年来,根据应用,搜索性能的搜索已经发展成为更复杂的路径。这些路径包括:替代基板(SiC,INP,INSB),新用途材料(Ru,Co,SiGe,GaN,WS,MOS)以及先进包装的实施。先进的包装在每个级别的变化具有自身的进化绩效增加的当前驱动因素包括:人工智能(AI),数据中心需求,5G \ 6G通信,物联网(物联网)和自主驾驶。

指定正确的蚀刻工具是特定于应用程序的过程。自动化湿法蚀刻起源于台式系统。虽然便宜且且

提供高吞吐量,这些系统遭受晶圆内的过程控制差,晶圆到晶圆和批次。基于盒式磁带和晶片取向的位置,蚀刻过程中存在签名。打开浴室系统缺陷,化学用途,废物创建和开放浴是一种安全危险。批量喷雾系统保持高吞吐量,与湿式替补相比,更好的过程控制,但仍遭受不良性能。单个晶片作为技术允许每个晶片看到相同的过程并获得相同的结果。单晶片的优点清晰:最佳均匀性,可重复性最高,缺陷过程最低。这些结果是在一个安全的工具集中获得的,其提供低化学用途和最小的废物创造。

主流半导体制造中采用单晶片湿蚀刻,在提供最低COO的同时提供高批量生产应用中的一致过程。紧密浓度,温度和流量控制足以推动高质量,高可重复性过程。引入终点检测以最大限度地减少底切,均匀性变化,化学用法和废物,同时提高吞吐量和降低官方。单晶片是理想的平台,因为终点可以调用每个晶片,而批量喷雾或湿台式系统不能调整每个晶片的过程。心态是最好的蚀刻工具将完成其过程,而不是诱导其产生的产品的变化。用于增强性能的连续驱动器现在决定了该净零性性能不足。该过程流程要求蚀刻过程现在需要校正制造回路​​的上游变化,以便提供更高的产生产品。单个晶片平台现在正在不断发展并使用其一旦致力于提供无与伦比的可重复性,以提供最终的灵活性 - 每个晶片的唯一过程。

已经采用晶片变薄来改变表面粗糙度并去除研磨的压力。进入蚀刻过程的进入晶片具有不同的厚度,具有大TTV。可重复的蚀刻工艺将根据需要使表面变得更加粗糙或更光滑,但厚度变化和TTV将保持不变。较新的应用需求增加蚀刻蚀刻,其中径向TTV改善并且研磨厚度的变化被寻址。必须内置在工具中的晶片厚度测量(或接受外部测量的能力),并且该软件必须能够更改蚀刻配置文件并蚀刻时间晶片到晶片,以从不一致的传入晶片提供一致的最终产品。TSV揭示和通过较少的揭示过程正在变得越来越广泛使用,每个过程都具有自己的微妙变化。除了配置文件校正和蚀刻深度控制之外,这些应用需要次要选择性蚀刻。提供各向同性,高蚀刻速率工艺的晶圆稀释化学物质是及时雕刻,表面纹理控制和校正型材的理想选择。这些化学物质与通过材料和材料等材料和材料不兼容,例如露出过程中暴露的粘接垫。因此,使用一种选择性地用于暴露材料的第二蚀刻剂。 Additional challenges arrived in the form of alternate substrate composition or film material. This requires use of alternate chemistries that are capable of yielding results with the process window. As a result, higher end HVM etch tools incorporate provisions to have multiple active chemistries always available. Higher end R&D tools require the ability to change chemistries in a timely manner.

历史上的制造人们在全厚度,半标准晶圆上广泛完成。新工艺流量需求自动化工具能够处理和处理平台上的多个晶片直径。厚度和晶片组合物将随着直径而变化。薄晶片,标准晶片,载体晶片,重构的晶片,粘合晶片甚至在磁带框架上甚至晶片可以在同一工具上加工。对于在处理和处理循环期间工具可以接触的每个基板类型的排除区域可能会出现另一个问题。随着对制造业增加的要求,对工具供应商的需求所以进行。工具需要在较低的COO提供更高的吞吐量。

TSV揭示 - PMT确保均匀揭示高度UBM蚀刻底切=胶片深度

epd单点

概括

蚀刻工具规格的挑战正在增加。这是通过增加设备性能的需求,以满足人工智能,数据中心需求,5G \ 6G通信,事物互联网和自主驾驶的需求。在最小的更紧密浓度,温度,流量,智能化学管理和监控需要提供具有低COO的能力工具集。先进的包装正在补充用于升高性能的几何形状。更苛刻的应用程序需要蚀刻工具来纠正上游流程步骤。在船上计量,适应性过程配方创造和选择性化学的选择是对这些苛刻应用的要求。工艺流动框架上的晶片,临时粘接和薄晶片驱动需要灵活的处理和处理能力。需要指定和设计应用程序特定的蚀刻工具正在增加。灵活且适应性的平台是能够结合应用特定技术提供当今解决方案的平台。

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