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SPE ESTO开始开发用于批量生产的等离子体蚀刻设备。

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SPE ESTO开始开发用于批量生产的等离子体蚀刻设备。

研究和生产企业电子特殊工艺设备公司(SPE ESTO JSC)已经进入了65-28纳米级VLSI量产用等离子体蚀刻设备生产项目的最后阶段。该项目于2016年开始实施,得到了俄罗斯联邦工业和贸易部的资金支持。

该设备的主要技术模块是一个独特的工艺室(PC),用于电介质的等离子体化学蚀刻,在现代300毫米工业生产中得到了验证和认可。在此基础上,"NPP"ESTO"公司开发了一个规模为200毫米的蚀刻机(氧化物、氮化物、聚合物、低k、对硅、TSV等),其所有工艺参数的重叠范围,是市场上任何其他工业系统无法达到的。

独创的等离子体源是世界上唯一的平面、窄间隙(30-40毫米)工艺电感耦合等离子体(ICP)发生器,称为Groovy ICP。众所周知,传统的电感放电(ICP=电感耦合等离子体),在大体积内实施,其特点是压力和功率范围大。而气隙窄,即电容耦合等离子体(CCP = Capacitively Coupled Plasma)典型的最小体积,由于气体在等离子体中的停留时间短,保证了气体成分的最佳动力学控制。

"独特的Groovy ICP源结合了两种基本等离子体源(ICP-CCP)的优点,使它们的所有优点被结合起来,缺点被拉平。采用这种源的PC,可以在一台基本PC中实现所有的等离子体化学过程,只改变内部设备。单一反应器的配置使我们能够建立一个完整的等离子体化学反应器生产线,实现机器生产的高经济效益和技术的通用性。"该公司解释说。

技术特点

不仅在放电量上,而且在晶圆表面上也保证了宽广的工艺参数范围。该模块配备了最先进的静电夹持台(ESC),其高纯度的陶瓷工作表面允许对腔体和卡盘进行无晶圆清洗。最大功率可达5千瓦,可应用于板上。

它适用于氧化硅(FEOL--生产线前端)中高纵横比触头的深层和超深层蚀刻,例如用于存储器设备。这个过程是在低等离子体功率和高射频位移的情况下在晶圆上进行的,晶圆上有不同的掩模:光刻胶、非晶碳、氮化硅、多晶硅。在BEOL(生产线后端)工艺中,如熔丝(fuse,pad)的氧化物蚀刻的最高速度在生产中被带到了2.8微米/分钟。

另一方面,该系统可以在硅片上以低偏置功率将原子层蚀刻速率控制到每分钟40-50埃,最终实现整个硅片的速度均匀性和关键尺寸结构的均匀性。

众多的应用,如剖析和固体掩模形成(氧化物、氮化物、多晶硅、非晶碳)和光刻胶去除是PC工艺规范的标准工艺。

此外,还提供用于CMOS和MEMS应用的硅速蚀工艺库。

器件特性

相对于欧洲研发水平的小批量设备制造商的电池污染不可控,300mm模块已经通过了SEMI标准的工业测试。ESTO开发的200mm PC版采用可靠的量产技术实现。

真空室采用阳极氧化铝单体,工作空间完全对称提供中央排空,双层恒温室壁,保证了工艺的高均匀性和重现性。等离子源由单晶硅、石英或陶瓷制成,取决于PC的用途。

Groovy ISP的一个独特的性能组合是它能够独立地同时设置径向的物理和化学工艺条件。

"它是世界上唯一可以沿晶片半径同时局部控制等离子体密度和化学成分的工业源。技术专家能够用以前无法实现的参数组合来进行工艺:在外部放电参数(射频总功率、压力、气体流速)不变的情况下,可以改变沿板块半径的工艺速率梯度。因此,可以实现尽可能宽的工艺参数窗口,并且可以轻松实现板上的工艺均匀性。此外,PC允许在整个板上实现任意的凹凸工艺速度分布,"该公司解释说。

该PC适用于蚀刻后高速去除光刻胶,还具有自清洁功能。可对等离子体密度和正离子能量进行脉冲控制。

PC作为一个独立的系统,可以配备各种真空装版机,包括盒式装版机。最小的变型是手动上料网关,最大的变型是由一台、两台或三台PC和一个前端SMIF模块组成的自动集群系统。

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