Vollautomatisches elektrochemisches Metallabscheidungssystem für Wafer

1 System: Fully Automated Wafer Electro Chemical Metal Plating Tool (IZM-140) Die folgende Gerätespezifikation definiert ein vollautomatisches Werkzeug für die elektrochemische Abscheidung (ECD) verschiedener Metallschichten auf Wafer-Substraten. Der Schwerpunkt liegt auf Bumps mit hohem Aspektverhältnis, Redistribution Layers (RDL) und der Kupferfüllung von Silizium-Durchkontaktierungen (TSV) mit hohem Aspektverhältnis. Die Wafer-Substrate bestehen aus Silizium und/oder Glas, haben Durchmesser von 200 und 300 mm und eine Dicke von bis zu 2 mm. Vor dem Prozess werden die Wafer in Front Opening Unified Pods (FOUPs) zum Werkzeug transportiert, die vom Bediener manuell auf die jeweiligen Ladeöffnungen gesetzt werden. Das neue Werkzeug muss in der Lage sein, die folgenden Schritte vollautomatisch auszuführen: • Entladen der vorgesehenen Wafer aus dem FOUP • Durchführen der Nassprozesse • Entladen der Wafer zurück in ihre Ausgangsposition im FOUP Die Programmierung von Rezepturen muss innerhalb eines für Forschung und Entwicklung (F&E) erforderlichen angemessenen Bereichs von Optionen und Parametern möglich sein. Das mit der neuen ECD-Kammergeneration für galvanische Prozesse zu beschaffende System ermöglicht die flexible Metallabscheidung von Säulen mit hohem Aspektverhältnis, TSV (vollständige Füllung/Auskleidung), Damascene-RDL/Vias (z. B. für Hybridbonding) sowie hochdichte RDLs mit Linien-/Abstandsabständen von < 1 µm für 300-mm-BEOL-Prozesse, wobei die Handhabung die Verarbeitung von verdünnten und gebondeten Wafern und Glaswafern (2,5D/3D-Systeme) mit hoher Verformung und Wölbung ermöglicht. Das Werkzeug muss die Galvanisierung und Füllung von höheren Aspektverhältnissen und größeren Volumina ermöglichen. Die für diese neuen Anwendungen erforderlichen Verbindungsmetalle sind Cu, Ni, SnAg, Au und optional In. Optionale Features: - Ausgedünnter Wafer-Dickenbereich von 200 und 300 mm (Si oder Glas): 300 ... 600 µm (LV- Pos. 1.19.) - Maschine ist für Wafer-Flip vorbereitet (LV- Pos. 1.33.) - Roboter mit Kanten-Greifer-Endeffektor (LV- Pos. 1.34.) - Chemische Vorreinigung und Vorbefeuchtung mit deionisiertem Wasser für Resistmuster (LV- Pos. 2.21.) - Inline-Inspektion und Reinigung von versiegelten Ringkontakten (LV- Pos. 2.22.) - Indium-Muster-Galvanisierung (LV- Pos. 2.28.) - Einzelwafer-Sprühverfahren (LV- Pos. 2.31.) - 2 x Tanks mit einem Fassungsvermögen von jeweils mindestens 10 Litern für verschiedene Vorreinigungschemikalien (LV- Pos. 2.32.) - Rückgewinnungsmodus (LV- Pos. 2.33.) - Überlaufschutz (LV- Pos. 2.34.) - DI-Wasserreinigung (LV- Pos. 2.35.) - N2-Trocknung (LV- Pos. 2.36.) - Einzelwafer (LV- Pos. 2.82.) - Tankvolumen von ca. 50 Litern für Elektrolyt (LV- Pos. 2.83) - N2-Spülung (LV- Pos. 2.84.) - Tankheizung/Kühlung 20 °C bis 60 °C / +-2 °C (LV- Pos. 2.85.) - Überlaufschutz für Tank und Kammer (LV- Pos. 2.86.) - Inline-Filtergehäuse (LV- Pos. 2.87.) - Gleichstromversorgung / stufenweise einstellbar Ampere Auflösung / bis zu 50 Ampere (LV- Pos. 2.88.) - Lebensdauer des Kontaktrings > 20.000 Wafer / 2 mm Dichtungsposition / siehe Anhang (LV- Pos. 2.89.) - DI-Wasserspülung (LV- Pos. 2.90.) - Inertanoden (LV- Pos. 2.91.) - Kantenwulstentfernung einstellbar in einem Bereich von 2 mm bis 5 mm (LV- Pos. 2.108)