盛美半导体

在2011 IC China展会上，盛美半导体设备(上海)有限公司推出了最新的半导体制造设备――无应力抛光集成设备(the UltraiSFP)。该设备能够对65nm及以下的铜互联结构进行无应力、无损伤抛光。该设备整合了无应力抛光技术(SFP)、热气相蚀刻技术(TFE)以及低下压力化学机械平坦化技术(ULDCMP)，利用其各自独特的技术优点，确保在整个抛光过程中对铜互连结构无任何损伤。

使用无应力抛光设备制造以二氧化硅为基体的空气穴(桥)互连结构有诸多优点。其制程简单，可以使用传统的二氧化硅介电质及大马士革工艺，因此不需要开发新材料和新制程。该制程对于窄的铜线和极小的互联结构没有任何损伤，具有自动对准功能，不需要硬光掩膜，并只在小线距区域选择性的形成空气穴，而不在大线距区域形成空气穴，这样既能在小线距区域提供低于2.2的有效超低k特性，又能给互连结构提供出色的机械强度及良好的散热特性，以此抵挡封装时带来的机械压力，并解决器件运行时的发热问题。

“无应力抛光的优点是显著的，”盛美半导体设备(上海)有限公司创始人，执行总裁王晖称，“通过一台将无应力抛光制程、热气相蚀刻制程，以及低下压力化学机械平坦化制程整合在一体的抛光设备，我们能够成功解决小尺寸(

在无应力抛光设备中，铜互联结构的晶圆先通过低下压力化学机械平坦化制程抛光，利用终点检测仪确保150nm左右的铜膜厚度，以保证下层电介质的结构不受到损伤；此后晶圆先送人刷洗腔去除大颗粒；再进入空间相位交变兆声清洗腔去除小颗粒和氧化物；接着采用非接触式铜膜厚度测量仪，测出剩余铜膜的厚度；然后将晶圆移人无应力抛光腔，根据先前测量的剩余膜厚值，精确的选择性的去除凹槽外的铜直至阻挡层，紧接着在边缘清洗腔内进行边缘清洗；清洗后的晶圆经过预热后进入热气相蚀刻工艺腔内对阻挡层进行蚀刻；最后通过设备前端模块传输回硅片盒。

电化学无应力抛光原理是被客户验证过的有效技术，其能确保抛光过程中对铜和介电质材料结构无任何损伤。基于智能抛光系统，该系统整合了晶圆运动控制、智能抛光电源和抛光液供应系统，因为只有抛光液与铜互联结构表面接触，无应力抛光制程能够控制全局铜膜膜厚和凹陷，不产生侵蚀以及介质层与阻挡层也不会产生形变，最终消除由机械应力对铜/超低k介质产生的损伤，有效解决铜/超低k介质互联的整合问题。

“无应力抛光技术的问世代表着铜/超低k介质互联的整合制程取得了重大突破，特别是在以二氧化硅为基体的空气穴互联结构的应用解决了三维封装TSV遇到的发热难题。”王晖补充道。.

这是继今年五月盛美赢得韩国存储器制造巨头的第一台Ultra c兆声波清洗设备订单之后，该公司推出的第二个产品。采用盛美的空间交变相移兆声波技术(SAPS)，Ultra c无需用高浓度的化学药液，即可实现优越的颗粒去除率(PRE)，并且使材料的流失降到最低。

Ultra C定位于高端的清洗工艺。通过客户端大生产线验证，经Ultra c清洗后，对65nm及以上颗粒的颗粒去除率PRE能达到96％，对4nm至65nm之间颗粒PRE能达到74％，单道清洗后的材料损失控制在0.2A之内，而竞争对手只能做到65nm及以上颗粒PRE为84％，44nm至65nm之间颗粒仅为13％，可见其清洗效果显著优于其它与之竞争的技术。在45nm技术节点，Ultra c的单道清洗将生产成品率提高了1.3％。Ultra c是栅极刻蚀后清洗、光掩模前清洗、离子注入后清洗、氧化前清洗、刻蚀后清洗、金属布线前清洗等工艺的理想解决方案。

王晖说，“这台设备的订单证明市场认可了我们的SAPS清洗技术，在器件制造工艺中，越小的技术节点对材料流失的工艺参数要求越高，并且影响最终成品率的特征颗粒尺寸趋小，因而更难以清洗。我们的SAPS声波清洗技术已被Ic制造业巨头接受，成为去除这些纳米级颗粒的可行方案。在45nm及以下技术节点，Ultra c将成为取代现有清洗技术的突破性技术。”

在谈到创业的艰辛时，王晖表示：“目前中国的政策环境好，政府非常支持发展半导体设备业，从资金等方面都对盛美给予了大力的支持，这是盛美成功的重要原因之一。中国的设备业要取得成功，我认为大家应达成共识：核心技术必须自主创新，但是创新要有持久战的准备，在理解创新难度的同时，要给创新公司足够的时间，不能急于求成。”

盛美半导体设备有限公司于1998年在美国硅谷创立，致力于无应力抛光(Ultra SFPTM)和电化学镀铜(UltraECPTM)技术的研究开发。在2006年9月，将公司研发中心迁至亚洲，与上海风投合作成立子公司盛美半导体设备(上海)有限公司。该公司坐落于上海市张江高科技园区，开展半导体设备研究、开发、设计、制造、销售以及售后服务等业务。公司专注于湿法工艺设备，包括：无应力抛光设备、电化学镀铜设备和单片兆声清洗设备。公司拥有完善的自主产权和相关专利，目前申请了超过140项国际及国内专利，并有超过60项已获得授权。公司致力于为客户提供可靠先进的技术解决方案、低成本、世界级的产品、服务和设计。