盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司,，今天推出最新的半導(dǎo)體制造設(shè)備——無應(yīng)力拋光集成設(shè)備（the Ultra iSFP）,。該設(shè)備能夠?qū)?5nm及以下的銅互聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行無應(yīng)力、無損傷拋光,。該設(shè)備整合了無應(yīng)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(jī)械平坦化技術(shù)（ULDCMP）,，利用其各自獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，確保在整個(gè)拋光過程中對(duì)銅互連結(jié)構(gòu)無任何損傷,。
　　
　　使用無應(yīng)力拋光設(shè)備制造以二氧化硅（SiO2）為基體的空氣穴互連結(jié)構(gòu)有諸多優(yōu)點(diǎn),。其工藝簡單，可以使用傳統(tǒng)的二氧化硅介電質(zhì)及大馬士革工藝,，因此不需要開發(fā)新材料和新工藝,。該工藝對(duì)于窄的銅線和極小的互聯(lián)結(jié)構(gòu)沒有任何損傷，具有自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)功能,，不需要硬光掩膜,，并只在小線距區(qū)域選擇性的形成空氣穴，而不在大線距區(qū)域形成空氣穴,，這樣既能在小線距區(qū)域提供低于2.2的有效超低k特性,，又能給互連結(jié)構(gòu)提供出色的機(jī)械強(qiáng)度及良好的散熱特性，以此抵擋封裝時(shí)帶來的機(jī)械壓力,，并解決器件運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱問題,。
　　
　　“無應(yīng)力拋光的優(yōu)點(diǎn)是顯著的，”盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司創(chuàng)始人,，執(zhí)行總裁王暉稱,，“通過一臺(tái)將無應(yīng)力拋光工藝（SFP），熱氣相蝕刻工藝 （TFE）,，以及低下壓力化學(xué)機(jī)械平坦化工藝（ULDCMP）整合在一體的拋光設(shè)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(jié)構(gòu)拋光的難題,，使制造二氧化硅（SiO2）為基體的空氣穴互聯(lián)結(jié)構(gòu)成為可能。”
　　
　　在無應(yīng)力拋光設(shè)備中,，銅互聯(lián)結(jié)構(gòu)晶圓先通過低下壓力化學(xué)機(jī)械平坦化工藝拋光,，利用終點(diǎn)檢測(cè)儀確保150nm左右的銅膜厚度，以保證下層介電質(zhì)的結(jié)構(gòu)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；接著采用非接觸式銅膜厚度測(cè)量儀,，測(cè)出剩余銅膜的厚度,；此時(shí)晶圓移入無應(yīng)力拋光腔，根據(jù)先前測(cè)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,，緊接著在邊緣清洗腔內(nèi)進(jìn)行邊緣清洗；清洗后的晶圓經(jīng)過預(yù)熱后進(jìn)入熱氣相蝕刻工藝腔內(nèi)對(duì)阻擋層進(jìn)行蝕刻,；最后通過設(shè)備前端模塊傳輸回硅片盒。
　　
　　電化學(xué)無應(yīng)力拋光原理是被客戶驗(yàn)證過的有效技術(shù),，其能確保拋光過程中對(duì)銅和介電質(zhì)材料結(jié)構(gòu)無任何損傷,。基于智能拋光系統(tǒng),，該系統(tǒng)整合了晶圓運(yùn)動(dòng)控制,、智能拋光電源和拋光液供應(yīng)系統(tǒng)，因?yàn)橹挥袙伖庖号c銅互聯(lián)結(jié)構(gòu)表面接觸,，無應(yīng)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(jī)械應(yīng)力對(duì)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)的整合問題,。
　　
　　“無應(yīng)力拋光技術(shù)的問世代表著銅/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(jié)構(gòu)的應(yīng)用解決了三維封裝TSV遇到的發(fā)熱難題,。”王暉補(bǔ)充道,。