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Centura® Avatar™ Etch

传统的平面闪存技术正逐渐达到其临界缩放限制,由此推动业界向 3D 解决方案转变。这给介电层的刻蚀,特别是高深宽比(HAR)特征的刻蚀工艺,带来很大的挑战。此外,新兴的 3D NAND 架构需要交替堆叠介电质层,这又进一步增强了对刻蚀系统的需求。刻蚀系统必须能够在整个晶圆范围内极其严格地控制形貌,以满足深宽比高达 80:1 的特征结构的刻蚀需要,同时还要具备高产能,而且对于 3D NAND 特征鲜明的阶梯式接触孔上沉积的钨薄膜,具有极高的刻蚀选择比。

Brad Howard 概要介绍了 3D NAND 闪存结构在刻蚀工艺上的难题,以及 Avatar 系统为此提供的突破性解决方案。

应用材料公司的 Avatar 系统可逐步调节和控制温度,对于每个刻蚀工序都能确保正确的温度设定点和稳定性,再加上三倍频功率输出和多区域气体喷射,在保持基准形貌控制的同时,能达到极其可观的刻蚀深度。客户能够以高产量制造性能高、可靠耐用的下一代器件,使整个晶圆底对顶 CD 比例达到 97%,而且无侧壁弓形弯曲。此外,高选择比刻蚀对底部接触孔材料造成的损耗也极其微小。

这些功能特性是复杂的 3D NAND 阶梯式接触孔应用所必需。此类应用需要极其精细地控制离子能量、晶圆温度和钝化保护层,以便在一次操作中对多个层的接触孔进行刻蚀,同时不会对最浅层的接触孔处的钨(或未来接触孔所采用的材料)薄膜造成侵蚀。

在高深宽比(HAR)刻蚀工艺中,保持足够的掩膜选择比和完整性十分关键,而且难度很大。对于此类应用,调节甚高频顶部能量可提高等离子密度,从而能够实现更高的掩膜刻蚀速率和产能,而不会影响形貌和选择比。