Bagaimana Teknologi CMP Membentuk Kembali Lanskap Manufaktur Chip

Selama beberapa tahun terakhir, pusat teknologi pengemasan secara bertahap telah digantikan oleh "teknologi lama" -CMP(Pemolesan Mekanis Kimia). Ketika Hybrid Bonding menjadi peran utama dalam kemasan canggih generasi baru, CMP secara bertahap beralih dari belakang layar menjadi sorotan.

Ini bukan kebangkitan teknologi, namun kembalinya logika industri: di balik setiap lompatan generasi, terdapat evolusi kolektif atas kemampuan yang mendetail. Dan CMP adalah "Raja Detail" yang paling sederhana namun sangat penting.

Dari perataan tradisional hingga proses utama

Keberadaan CMP sejak awal bukan untuk “inovasi”, melainkan untuk “pemecahan masalah”.

Apakah Anda masih ingat struktur interkoneksi multi-logam selama periode node 0,8μm, 0,5μm, dan 0,35μm? Saat itu, kompleksitas desain chip jauh lebih sedikit dibandingkan saat ini. Namun bahkan untuk lapisan interkoneksi paling dasar, tanpa planarisasi permukaan yang dihasilkan oleh CMP, kedalaman fokus yang tidak memadai untuk fotolitografi, ketebalan etsa yang tidak merata, dan kegagalan koneksi antarlapisan semuanya akan menjadi masalah yang fatal.

Memasuki era pasca Hukum Moore, kami tidak lagi sekadar mengejar pengurangan ukuran chip, namun lebih memperhatikan penumpukan dan integrasi di tingkat sistem. Ikatan Hibrid, DRAM 3D, CUA (CMOS under array), COA (CMOS over array)... Struktur tiga dimensi yang semakin kompleks telah menjadikan "antarmuka halus" bukan lagi sebuah ideal tetapi sebuah kebutuhan.

Namun, CMP bukan lagi sebuah langkah planarisasi sederhana; itu telah menjadi faktor penentu keberhasilan atau kegagalan proses manufaktur.

Ikatan Hibrid pada dasarnya adalah proses pengikatan lapisan logam-logam + dielektrik pada tingkat antarmuka. Kedengarannya seperti "cocok", tetapi pada kenyataannya, ini adalah salah satu titik penghubung yang paling menuntut di seluruh jalur industri pengemasan maju:

• Kekasaran permukaan tidak boleh melebihi 0,2nm
• Copper Dishing harus dikontrol dalam 5nm (terutama dalam skenario anil suhu rendah)
• Ukuran, kepadatan distribusi dan morfologi geometri bantalan Cu secara langsung mempengaruhi laju rongga dan hasil
• Tegangan wafer, Busur, Kelengkungan, dan ketidakseragaman ketebalan semuanya akan diperbesar sebagai "variabel fatal"
• Pembentukan lapisan oksida dan Void selama proses Annealing juga harus bergantung pada "pengendalian yang telah terkubur sebelumnya" dari CMP terlebih dahulu.

Dan CMP di sini mengambil peran sebagai langkah penutup sebelum "langkah grand finale"

Apakah permukaannya cukup rata, apakah tembaganya cukup cerah, dan apakah kekasarannya cukup kecil menentukan "garis awal" dari semua proses pengemasan selanjutnya.

Tantangan proses: Bukan hanya keseragaman, tapi juga “prediktabilitas”

Dari jalur solusi Material Terapan, tantangan CMP lebih dari sekadar keseragaman:

• Lot-to-Lot (Antara batch)
• Wafer-to-Wafer (antar wafer
• Di dalam Wafer
• Dalam Mati

Sementara itu, seiring kemajuan node proses, setiap indikator kontrol Rs (resistansi lembaran), akurasi pencelupan/penyelaman, dan kekasaran Ra harus berada pada presisi "tingkat nanometer". Masalah ini bukan lagi masalah yang dapat diselesaikan dengan penyesuaian parameter perangkat, melainkan kontrol kolaboratif tingkat sistem:

• CMP telah berevolusi dari proses perangkat satu titik menjadi tindakan tingkat sistem yang memerlukan persepsi, umpan balik, dan kontrol loop tertutup.
• Dari sistem pemantauan real-time RTPC-XE hingga kontrol tekanan partisi Multi-Zone Head, dari formula Slurry hingga rasio kompresi Pad, setiap variabel dapat dimodelkan secara tepat hanya untuk mencapai satu tujuan: membuat permukaan "seragam dan dapat dikontrol" seperti cermin.

"Angsa Hitam" Interkoneksi Logam: Peluang dan Tantangan bagi Partikel Tembaga Kecil

Detail lain yang sedikit diketahui adalah Butir Kecil Cu menjadi jalur material penting untuk Ikatan Hibrid bersuhu rendah.

Mengapa? Karena tembaga berbutir kecil lebih mungkin membentuk ikatan Cu-Cu yang andal pada suhu rendah.

Namun, masalahnya adalah tembaga berbutir kecil lebih rentan terhadap Dishing selama proses CMP, yang secara langsung menyebabkan kontraksi jendela proses dan peningkatan tajam dalam kesulitan pengendalian proses. Larutan? Hanya pemodelan parameter CMP yang lebih tepat dan sistem kontrol umpan balik yang dapat memastikan bahwa kurva pemolesan dalam kondisi morfologi Cu yang berbeda dapat diprediksi dan disesuaikan.

Ini bukan tantangan proses satu titik, namun tantangan terhadap kemampuan platform proses.

Perusahaan Vetek berspesialisasi dalam produksiBubur pemoles CMP,Fungsi intinya adalah untuk mencapai kerataan halus dan pemolesan permukaan material di bawah efek sinergis dari korosi kimia dan penggilingan mekanis untuk memenuhi persyaratan kerataan dan kualitas permukaan pada tingkat nano.