盛美半導體設備有限公司發(fā)布無(wú)應力拋光集成設備

　　盛美半導體設備(上海)有限公司，日前推出最新的半導體制造設備——無(wú)應力拋光集成設備(the Ultra SFP)。該設備能夠對65nm及以下的銅互聯(lián)結構進(jìn)行無(wú)應力、無(wú)損傷拋光。該設備整合了無(wú)應力拋光技術(shù)(SFP)、熱氣相蝕刻技術(shù) (TFE)以及低下壓力化學(xué)機械平坦化技術(shù)(ULDCMP)，利用其各自獨特的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，確保在整個(gè)拋光過(guò)程中對銅互連結構無(wú)任何損傷。

　　使用無(wú)應力拋光設備制造以二氧化硅(SiO2)為基體的空氣穴互連結構有諸多優(yōu)點(diǎn)。其工藝簡(jiǎn)單，可以使用傳統的二氧化硅介電質(zhì)及大馬士革工藝，因此不需要開(kāi)發(fā)新材料和新工藝。該工藝對于窄的銅線(xiàn)和極小的互聯(lián)結構沒(méi)有任何損傷，具有自動(dòng)對準功能，不需要硬光掩膜，并只在小線(xiàn)距區域選擇性的形成空氣穴，而不在大線(xiàn)距區域形成空氣穴，這樣既能在小線(xiàn)距區域提供低于2.2的有效超低k特性，又能給互連結構提供出色的機械強度及良好的散熱特性，以此抵擋封裝時(shí)帶來(lái)的機械壓力，并解決器件運行時(shí)的發(fā)熱問(wèn)題。

　　“無(wú)應力拋光的優(yōu)點(diǎn)是顯著(zhù)的，”盛美半導體設備(上海)有限公司創(chuàng )始人，執行總裁王暉稱(chēng)，“通過(guò)一臺將無(wú)應力拋光工藝(SFP)，熱氣相蝕刻工藝 (TFE)，以及低下壓力化學(xué)機械平坦化工藝(ULDCMP)整合在一體的拋光設備，我們能夠成功解決小尺寸(< 0.2微米)銅/低k介質(zhì)互聯(lián)結構拋光的難題，使制造二氧化硅(SiO2)為基體的空氣穴互聯(lián)結構成為可能。”

　　在無(wú)應力拋光設備中，銅互聯(lián)結構晶圓先通過(guò)低下壓力化學(xué)機械平坦化工藝拋光，利用終點(diǎn)檢測儀確保100nm左右的銅膜厚度，以保證下層介電質(zhì)的結構不受到損傷;此后晶圓先送入刷洗腔去除大顆粒;再進(jìn)入空間相位交變兆聲清洗腔去除小顆粒和氧化物;接著(zhù)采用非接觸式銅膜厚度測量?jì)x，測出剩余銅膜的厚度;此時(shí)晶圓移入無(wú)應力拋光腔，根據先前測量的剩余膜厚值，精確的選擇性的去除凹槽外的銅直至阻擋層，緊接著(zhù)在邊緣清洗腔內進(jìn)行邊緣清洗;清洗后的晶圓經(jīng)過(guò)預熱后進(jìn)入熱氣相蝕刻工藝腔內對阻擋層進(jìn)行蝕刻;最后通過(guò)設備前端模塊傳輸回硅片盒。

　　電化學(xué)無(wú)應力拋光原理是被客戶(hù)驗證過(guò)的有效技術(shù)，其能確保拋光過(guò)程中對銅和介電質(zhì)材料結構無(wú)任何損傷?；谥悄軖伖庀到y，該系統整合了晶圓運動(dòng)控制、智能拋光電源和拋光液供應系統，因為只有拋光液與銅互聯(lián)結構表面接觸，無(wú)應力拋光工藝能夠控制全局銅膜膜厚和凹陷，不產(chǎn)生侵蝕以及介質(zhì)層與阻擋層也不會(huì )產(chǎn)生形變。最終消除由機械應力對銅/超低k介質(zhì)產(chǎn)生的損傷，有效解決銅/超低k介質(zhì)互聯(lián)的整合問(wèn)題。

　　“無(wú)應力拋光技術(shù)的問(wèn)世代表著(zhù)銅/超低k介質(zhì)互聯(lián)的整合工藝取得了重大突破，特別是在以二氧化硅(SiO2)為基體的空氣穴互聯(lián)結構的應用解決了三維封裝TSV遇到的發(fā)熱難題。”王暉補充道。