Новое оборудование и материалы

Компания MHI разработала первую в мире установку соединения 200-мм кремниевых пластин для производства трехмерных БИС при комнатной температуре.

Фото с сайта www.mhi.co.jp

Компания Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI) разработала полностью автоматизированную установку для соединения 200-мм кремниевых пластин, позволяющую производить трехмерные БИС при комнатной температуре. По словам производителя, это первая серийно выпускаемая система подобного класса. Эффективное присоединение металлических материалов достигается при помощи облучения высокоэнергетичным пучком атомов. По мнению MHI, новая система и применяемая в ней технология внесут значительный вклад в дело дальнейшего увеличения емкости и быстродействия БИС, которые в настоящее время подходят к пределам миниатюризации.

В недавно разработанной установке для активации поверхности материала перед соединением используется облучение при помощи пушки с пучком быстрых атомов (fast atom beam, FAB), в то время как в существующих моделях компании для этих целей использовалась ионная пушка. В отличие от ионной пушки, излучающей ионы аргона, FAB-пушка излучает пучок нейтральных атомов аргона. FAB-пушка обладает в 20 раз большей энергией на одну частицу, чем ионная пушка, что позволяет эффективно удалять с поверхности присоединяемого металла оксидные пленки, которые обычно мешают соединению. MHI разработала технологию облучения пучком, позволяющую активировать всю 200-мм пластину целиком, даже при использовании FAB-пушки высокой направленности. Новая установка также обеспечивает надежное присоединение металлических электродов, что незаменимо для трехмерных БИС.

Новая система оборудована кассетой, вмещающей 20 200-мм пластин, и способна автоматически осуществлять их подачу и точное совмещение для соединения. Система также позволяет предварительно настраивать условия соединения для каждой пластины в отдельности, что хорошо подходит для производства небольших партий пластин различных видов.

Установка компании MHI соединяет различные материалы, такие как кремний и металлы, при помощи облучения поверхности скрепляемых материалов ионным или атомным пучком, хотя раньше этот процесс выполнялся с помощью нагрева. Исключение нагревания из производственного процесса не только избавляет устройства от теплового стресса и деформации, тем самым позволяя создать жесткое и надежное соединение, но и сокращает время производства. Эти преимущества, в сочетании с автоматизированным выравниванием пластин, значительно сокращающим время производства и увеличивающим выход годных, снижают затраты на производство устройств. С момента выхода на рынок в 2006-м году, установки для соединения при комнатной температуре от компании MHI получили широкое признание, в основном при соединении кремния, оксидов и диэлектриков. В то время как дальнейшее улучшение характеристик интегральных схем при помощи традиционных методов приближается к своему пределу, трехмерные БИС рассматриваются как потенциально прорывная технология, способная поддержать непрерывную миниатюризацию электронных компонентов и расширение их функционала применительно к различным устройствам, включая память и датчики изображения. Для 3D БИС ключевым фактором является создание технологий для формирования электродов через несколько слоев, чтобы посылать сигналы между штабелированными пластинами, а также для присоединения электродов с высокой надежностью.

Компания MHI в настоящее время ведет работы над созданием установок для обработки 300-мм пластин.

По материалам globalsmt.net.