सीएमपी टेक्नोलॉजी चिप निर्माण के परिदृश्य को कैसे नया आकार देती है

पिछले कुछ वर्षों में, पैकेजिंग प्रौद्योगिकी का केंद्र चरण धीरे-धीरे एक प्रतीत होने वाली "पुरानी तकनीक" को सौंप दिया गया है -सीएमपी(रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग)। जब हाइब्रिड बॉन्डिंग उन्नत पैकेजिंग की नई पीढ़ी की अग्रणी भूमिका बन जाती है, तो सीएमपी धीरे-धीरे पर्दे के पीछे से सुर्खियों की ओर बढ़ रहा है।

यह प्रौद्योगिकी का पुनरुत्थान नहीं है, बल्कि औद्योगिक तर्क की वापसी है: प्रत्येक पीढ़ीगत छलांग के पीछे, विस्तृत क्षमताओं का सामूहिक विकास होता है। और सीएमपी सबसे कम महत्व वाला लेकिन अत्यंत महत्वपूर्ण "विवरणों का राजा" है।

पारंपरिक फ़्लैटनिंग से लेकर प्रमुख प्रक्रियाओं तक

सीएमपी का अस्तित्व शुरू से ही "नवाचार" के लिए नहीं, बल्कि "समस्याओं को सुलझाने" के लिए रहा है।

क्या आपको अभी भी 0.8μm, 0.5μm और 0.35μm नोड अवधि के दौरान मल्टी-मेटल इंटरकनेक्शन संरचनाएं याद हैं? उस समय, चिप डिज़ाइन की जटिलता आज की तुलना में बहुत कम थी। लेकिन सबसे बुनियादी इंटरकनेक्शन परत के लिए भी, सीएमपी द्वारा लाए गए सतह समतलीकरण के बिना, फोटोलिथोग्राफी के लिए फोकस की अपर्याप्त गहराई, असमान नक़्क़ाशी मोटाई, और असफल इंटरलेयर कनेक्शन सभी घातक समस्याएं होंगी।

मूर के कानून के बाद के युग में प्रवेश करते हुए, हम अब केवल चिप आकार में कमी का पीछा नहीं कर रहे हैं, बल्कि सिस्टम स्तर पर स्टैकिंग और एकीकरण पर अधिक ध्यान देते हैं। हाइब्रिड बॉन्डिंग, 3डी डीआरएएम, सीयूए (एरे के तहत सीएमओएस), सीओए (एरे के ऊपर सीएमओएस)... अधिक से अधिक जटिल त्रि-आयामी संरचनाओं ने "सुचारू इंटरफ़ेस" को अब एक आदर्श नहीं बल्कि एक आवश्यकता बना दिया है।

हालाँकि, सीएमपी अब एक सरल योजनाकरण कदम नहीं है; यह विनिर्माण प्रक्रिया की सफलता या विफलता के लिए एक निर्णायक कारक बन गया है।

हाइब्रिड बॉन्डिंग मूलतः इंटरफ़ेस स्तर पर एक धातु-धातु + ढांकता हुआ परत बॉन्डिंग प्रक्रिया है। यह एक "फिट" जैसा लगता है, लेकिन वास्तव में, यह संपूर्ण उन्नत पैकेजिंग उद्योग मार्ग में सबसे अधिक मांग वाले युग्मन बिंदुओं में से एक है:

• सतह का खुरदरापन 0.2nm से अधिक नहीं होना चाहिए
• कॉपर डिशिंग को 5 एनएम के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए (विशेषकर कम तापमान वाले एनीलिंग के परिदृश्य में)
• Cu पैड का आकार, वितरण घनत्व और ज्यामितीय आकारिकी सीधे गुहा दर और उपज को प्रभावित करते हैं
• वेफर तनाव, धनुष, वारपेज, और मोटाई गैर-एकरूपता सभी को "घातक चर" के रूप में बढ़ाया जाएगा
• एनीलिंग प्रक्रिया के दौरान ऑक्साइड परतों और शून्य की उत्पत्ति को भी पहले से सीएमपी की "पूर्व-दफन नियंत्रणीयता" पर निर्भर होना चाहिए।

और यहां सीएमपी "ग्रैंड फिनाले मूव" से पहले समापन मूव की भूमिका निभाता है

क्या सतह पर्याप्त सपाट है, क्या तांबा पर्याप्त चमकीला है और क्या खुरदरापन काफी छोटा है, यह बाद की सभी पैकेजिंग प्रक्रियाओं की "शुरुआती रेखा" निर्धारित करता है।

प्रक्रिया चुनौतियाँ: न केवल एकरूपता, बल्कि "पूर्वानुमेयता" भी

अनुप्रयुक्त सामग्रियों के समाधान पथ से, सीएमपी की चुनौतियाँ एकरूपता से कहीं आगे तक जाती हैं:

• लॉट-टू-लॉट (बैचों के बीच)
• वेफर-टू-वेफर (वेफर्स के बीच)।
• वेफर के भीतर
• मरने के भीतर

इस बीच, जैसे-जैसे प्रक्रिया आगे बढ़ती है, रु (शीट प्रतिरोध) नियंत्रण, डिशिंग/रिकेस सटीकता और खुरदरापन रा के प्रत्येक संकेतक को "नैनोमीटर स्तर" परिशुद्धता पर होना आवश्यक है। यह अब कोई ऐसी समस्या नहीं है जिसे डिवाइस पैरामीटर समायोजन द्वारा हल किया जा सकता है, बल्कि यह सिस्टम-स्तरीय सहयोगात्मक नियंत्रण है:

• सीएमपी एकल-बिंदु डिवाइस प्रक्रिया से सिस्टम-स्तरीय कार्रवाई में विकसित हुआ है जिसके लिए धारणा, प्रतिक्रिया और बंद-लूप नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
• आरटीपीसी-एक्सई वास्तविक समय निगरानी प्रणाली से लेकर मल्टी-ज़ोन हेड विभाजन दबाव नियंत्रण तक, स्लरी फॉर्मूला से लेकर पैड संपीड़न अनुपात तक, प्रत्येक चर को केवल एक लक्ष्य प्राप्त करने के लिए सटीक रूप से मॉडल किया जा सकता है: सतह को दर्पण की तरह "समान और नियंत्रणीय" बनाना।

मेटल इंटरकनेक्शन का "ब्लैक स्वान": छोटे तांबे के कणों के लिए अवसर और चुनौतियाँ

एक और अल्पज्ञात विवरण यह है कि लघु अनाज Cu कम तापमान वाले हाइब्रिड बॉन्डिंग के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री पथ बन रहा है।

क्यों? क्योंकि छोटे दाने वाले तांबे के कम तापमान पर विश्वसनीय Cu-Cu कनेक्शन बनाने की अधिक संभावना होती है।

हालाँकि, समस्या यह है कि छोटे दाने वाले तांबे में सीएमपी प्रक्रिया के दौरान डिशिंग का खतरा अधिक होता है, जिससे सीधे प्रक्रिया विंडो में संकुचन होता है और प्रक्रिया नियंत्रण की कठिनाई में तेज वृद्धि होती है। समाधान? केवल अधिक सटीक सीएमपी पैरामीटर मॉडलिंग और फीडबैक नियंत्रण प्रणाली ही यह सुनिश्चित कर सकती है कि विभिन्न Cu आकृति विज्ञान स्थितियों के तहत पॉलिशिंग वक्र पूर्वानुमानित और समायोज्य हैं।

यह एकल-बिंदु प्रक्रिया चुनौती नहीं है, बल्कि प्रक्रिया मंच की क्षमताओं के लिए एक चुनौती है।

Vetek कंपनी उत्पादन में माहिर हैसीएमपी पॉलिशिंग घोलइसका मुख्य कार्य नैनो स्तर पर समतलता और सतह की गुणवत्ता की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए रासायनिक संक्षारण और यांत्रिक पीसने के सहक्रियात्मक प्रभाव के तहत सामग्री की सतह की बारीक समतलता और पॉलिशिंग प्राप्त करना है।