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化学机器抛光CMP装备行业的国际成长近况

宣布时候:2019-9-29      宣布人:泽天科技      点击:

最早的CMP手艺是由IBM公司于80年月中期操纵Strasbaugh公司的抛光机在East Fishkill工场停止工艺的开辟。1988年,IBM起头将CMP工艺用于4MDRAM器件的建造。到1990年,IBM公司便向Micron Technology公司出卖了接纳CMP手艺的4MDRAM工艺。尔后未几,又与Motorola公司协作,配合进入为苹果计较机公司出产PC机器件的行列。今后各类逻辑电路和存储器便以差别的成长范围走向CMP。到1994年,跟着0.5μm器件的批量出产和0.35μm工艺的开辟,CMP工艺便逐步进入出产线,装备市场开端构成。

CMP手艺成长过程能够分为三个阶段:第一阶段为铜工艺之前。在铜布线工艺之前,CMP首要研磨的资料为钨和氧化物;第二阶段为1997年~2000年。在进入金属双嵌工艺以后,研磨资料从二氧化硅拓展到氟硅酸盐玻璃(FSG),这个阶段也对应于从0.25μm进入0.13μm工艺;第三阶段是接纳铜互连和低K介质期间。CMP研磨工具首要为外部互连层和浅沟道断绝(STI)层。研磨的资料为铜和介质资料。今朝,CMP手艺已成长成以化学机器抛光为主体,集成在线检测、洗濯、枯燥等手艺于一体的化学机器平展化手艺。

外洋支流化学机器抛光(CMP)供给商首要有Applied Material、Peter wolters、Ebara、Novellus、Speedfam-IPEC和东京紧密六家,推出的CMP装备首要针对大尺寸(200mm~300mm)硅片加工和集成电路建造(90nm节点以下)铜互连工艺范畴。今朝,国际上推出的300mmCMP产物有:Applied material的ReflexionTM系列,Peter wolters的Apollo PM300型,Ebara的FREX300型、Novellus的XcedaTM系列和Speedfam-IPEC的Momentum 300TM装备。此中,Applied material、Novellus的CMP装备首要操纵在IC建造铜互连工艺范畴。Peter wolters和Speedfam-IPEC的CMP装备在硅片加工范畴操纵较为遍及。

美国Applied material

美国操纵资料公司是环球最大的半导体装备供给商,也是今朝国际上最大的CMP装备供给商,占有着国际上60%以上的CMP市场。Applied Material公司于1997年推出其第一台Mirra CMP产物,以后凭仗其环球办事和机能保障资本上风,经由过程吞并Obsidian公司,在短短5-6年内,便向市场出卖了1000多台CMP装备,一跃成为CMP装备市场的霸主。Applied Material公司专一于扭转型CMP装备,常接纳氧化铈(Ce)研磨液,在STI CMP工艺方面已成熟。其在用于IC建造的铜CMP市场中已占有80%的份额。AM公司最新的Reflexion LK是其的进级产物,接纳了泽天传感更矫捷的设想平台,是针对130nm-65nm的量产装备。

图1 Applied Materials公司ReflexionTM-LK 300型装备外型图

德国Peter wolters

Peter wolters为欧洲着名的半导体装备建造商,一向专一于CMP装备的研发,在硅资料CMP范畴有着怪异的设想和懂得。Peter wolters公司出产的CMP装备首要有:PM200-Apollo、PM 200 GEMINI、PM300-Apollo、HFP 200、HFP 300等。均为扭转式CMP装备,此中PM300-Apollo型为300mm硅片CMP加工装备,可按照差别设置装备摆设完成“干进湿出”或“干进干出”的功效。HFP 300为Peter wolters开辟的最新的300mm硅片加工装备,出产效力更高一些。

图2 Peter Wolters公司HFP300型装备外型图

日本荏原(Ebara)建造所

日本荏原(Ebara)的扭转式CMP抛光装备近几年分歧坚持着环球第二的发卖量。首要的装备型号有F*REX200型、F*REX300型。此中FREX300型是针对300mm的IC建造装备。同时,该公司正将电场研磨手艺、蚀刻手艺和超纯水研磨液手艺用于65nm节点的Cu/LK的高压化学机器抛光装备开辟。到今朝为止,该公司已出卖800多台200mm圆片CMP装备,100多台300mm圆片CMP装备。

图3 日本荏原(Ebara)建造的F*REX300型装备外型图

以上三家国际支流装备机能设置装备摆设见表1。从表中能够发明,差别公司的产物,手艺参数与设置装备摆设迥然不同,这申明CMP工艺已绝对成熟,比拟不变。

装备供给商

Applied material

Peter Wolters

Ebara

型号

Reflexion-LK300

HFP300

PM300 Apollo

F*REX300

晶片直径

300 mm

300 mm

300 mm

300 mm

体系布局

干进干出

4抛秃顶/3抛光台

干进湿出

4抛秃顶/2抛光台

干进湿出

2抛秃顶/4抛光台

干进湿出

2抛秃顶/2抛光台

晶片传输体例

主动传输

主动传输

主动传输

主动传输

抛秃顶

转速

30-200 rpm

0-120rpm

0-125rpm

10-120rpm

背压

10-180kPa

0-200kPa

0-200kPa

5-70kPa

下压力

345N-3450N

300-5000N

0-4000N

10-70kPa

抛光台

直径

/

900mm

主抛光台:900mm

次抛光台:430mm

900mm

转速

30-200 rpm

0-125rpm

主抛光台:0-125rpm

次抛光台:0-125rpm

10-150rpm

温度

/

20-60

主抛光台:20-60

次抛光台:20-60

20-60

抛光垫修整盘

下压力

/

0-350N

0-350N

50-300N

直径

/

120mm

120mm

260mm

转速

/

0-80rpm

0-80rpm

10-150rpm

泽天传感

 

 

 

金刚砂盘

节制界面

SECS II / SEMI

SECS II /GEM

SECS II /GEMCIM

SEMI

操纵范畴

铜互连平展化

硅片加工

硅片加工

硅片加工