Research and Production Enterprise Electronic Special Process Equipment (SPE ESTO JSC) heeft de laatste fase van het project voor de productie van plasma-etstoestellen voor de massaproductie van VLSI's van 65-28 nanometer niveau bereikt. De uitvoering van het project is in 2016 begonnen met de financiële steun van het ministerie van Industrie en Handel van de Russische Federatie.

De belangrijkste technologische module van het apparaat is een unieke proceskamer (PC) voor plasma chemisch etsen van diëlektrica, bewezen en geaccepteerd in de moderne 300 mm industriële productie. Op deze basis heeft het bedrijf "NPP "ESTO" een schaalverdeling tot 200 mm etser (oxide, nitride, polymeren, low-k, p-Si, TSV, enz.) ontwikkeld met een overlappend bereik van alle procesparameters, onbereikbaar voor elk ander industrieel systeem op de markt.

De oorspronkelijke plasmabron is 's werelds enige vlakke, smalspoor (30-40 mm) proces inductief gekoppelde plasma (ICP) generator die bekend staat als Groovy ICP. Het is bekend dat de conventionele inductieve ontlading (ICP = Inductief Gekoppeld Plasma), uitgevoerd in een groot volume, wordt gekenmerkt door een breed scala aan druk en vermogen. En de smalle gasspleet, d.w.z. het minimale volume dat typisch is voor capacitief gekoppeld plasma (CCP = Capacitief Gekoppeld Plasma), garandeert de beste kinetische controle van de gassamenstelling door de korte verblijftijd van het gas in het plasma.

"De unieke Groovy ICP-bron combineert de voordelen van beide basisplasmabronnen (ICP-CCP) zodanig dat alle voordelen worden gecombineerd en de nadelen worden genivelleerd. Een PC met een dergelijke bron maakt het mogelijk om alle chemische processen in het plasma in één enkele basis-PC te implementeren, waarbij alleen de interne apparatuur wordt gewijzigd. De enkelvoudige reactorconfiguratie stelt ons in staat om een complete lijn van plasma-chemische reactoren te creëren en een hoge economische efficiëntie in de machineproductie en technologische veelzijdigheid te bereiken", legt het bedrijf uit.

Technische kenmerken

Een breed scala aan procesparameters is gewaarborgd, niet alleen in het ontladingsvolume, maar ook aan het oppervlak van de wafer. De module is uitgerust met een ultramoderne elektrostatische opspantafel (ESC) met een hoogzuiver keramisch werkoppervlak dat een wafervrije reiniging van de kamer en de klauwplaat mogelijk maakt. Maximaal vermogen tot 5 kilowatt kan worden toegepast op de plaat.

Hij is geschikt voor het diep en ultradiep etsen van contacten met een hoge beeldverhouding in siliciumoxide (FEOL - front end of line), bijv. voor geheugenapparaten. Dit proces wordt uitgevoerd met een laag plasmavermogen en een hoge RF-verplaatsing op een wafer met verschillende maskers: fotoresist, amorfe koolstof, siliciumnitride, polysilicium. De hoogste snelheid van oxide etsen in BEOL (back end of line) processen zoals zekering (zekering, pad) wordt in productie gebracht tot 2,8 micrometer per minuut.

Aan de andere kant maakt het systeem een atomaire laag etssnelheidscontrole mogelijk tot 40-50 angstroms per minuut bij een laag biasvermogen op de wafer, met ultieme snelheidsuniformiteit over de wafer en uniformiteit van kritische groottestructuren.

Talrijke toepassingen, zoals dissectie en vaste maskervorming (oxide, nitride, polysilicium, amorfe koolstof) en fotoresistverwijdering zijn standaardprocessen van PC-processenspecificatie.

Een bibliotheek van silicium snelheid etsprocessen voor CMOS en MEMS toepassingen is ook beschikbaar.

Eigenschappen van het apparaat

In tegenstelling tot de Europese fabrikanten van apparatuur voor kleine series met ongecontroleerde celvervuiling op R&D-niveau, is de 300mm-module industrieel getest volgens de SEMI-normen. De door ESTO ontwikkelde 200mm PC-versie is geïmplementeerd met betrouwbare massaproductietechnologie.

De vacuümkamer is gemaakt van geanodiseerd aluminium monoblok en heeft een centrale evacuatie door volledige symmetrie van de werkruimte, dubbele thermostabiele kamerwand, die een hoge homogeniteit en reproduceerbaarheid van de processen garandeert. De plasmabron is gemaakt van monokristallijn silicium, kwarts of keramiek, afhankelijk van het doel van de PC.

Een unieke combinatie van eigenschappen van de Groovy ISP is de mogelijkheid om onafhankelijk en gelijktijdig zowel fysieke als chemische procescondities in de radiale richting in te stellen.

"Het is de enige industriële bron ter wereld die het mogelijk maakt om gelijktijdig de dichtheid van het plasma en de chemische samenstelling langs de straal van de wafer te controleren. Technologen zijn in staat om processen uit te voeren met voorheen onbereikbare combinaties van parameters: processnelheidsgradiënt langs de straal van de plaat kan worden gewijzigd bij onveranderlijke externe ontladingsparameters (totaal RF-vermogen, druk, gasstroomsnelheid). Zo kan een zo breed mogelijk venster voor de procesparameters worden bereikt en kan de procesuniformiteit over de plaat gemakkelijk worden bereikt. Voorts staat de PC voor willekeurige concave en convexe processnelheidsverdelingen over de plaat toe," verklaarde het bedrijf.

De PC is geschikt voor het met hoge snelheid verwijderen van de fotoresist na het etsen, en heeft ook een zelfreinigende functie. Pulscontrole van zowel de plasma-dichtheid als de positieve ionenenergie is beschikbaar.

De PC als vrijstaand systeem kan worden uitgerust met verschillende vacuümplaatladers, waaronder cassetteplaatladers. De minimale variant is een handmatige laadgateway, de maximale variant is een automatisch clustersysteem met één, twee of drie PC's en een front-end SMIF-module.