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CENTRIS™ SYM3™ 蝕刻

隨著半導體持續進行微縮,對晶片製造的精密度和均勻度要求也越來越嚴格,因而推動了過去十年來矽蝕刻反應室的首次全面重新設計。 應用材料因此發展了 Centris Sym3 系統,能在重要的蝕刻應用中以無比強大的晶片內部線寬控制能力,提供世界最佳的跨晶圓均勻度,以達到 1x/10 奈米及更先進節點的量產。

在早期的技術節點,由於線寬尺寸較大,所允許的蝕刻深度、線寬/間距寬度或輪廓角度的變化範圍更大,而不會影響到元件效能。同樣,在線寬表面偶爾殘留的微粒也不會有損元件可靠性。然而,在 1x/10nm 技術節點,蝕刻深度、線寬/間距寬度或輪廓角度哪怕出現最微小的偏差,也可能成為晶片製造中的致命缺陷。表面無缺陷同樣地重要。

為達到這類精密圖案化製程所需的嚴格晶片內蝕刻控制,新系統需要建立相當潔淨的反應室環境,能夠大幅加快蝕刻副產物的去除,而這些副產物就是造成特徵輪廓偏差的主要原因。新系統的反應室容量更大,氣流量更高,可最大限度減少重新沉積到晶圓上的副產物量。晶圓上沉積這些副產物,可能會阻斷狹窄的間距,使蝕刻深度發生變化,並導致密集封裝線寬與單獨線寬之間出現無法接受的差異,或使刻線邊緣粗糙度增加。防止副產物積聚也可以減少顆粒形成及其所造成的缺陷。

蝕刻副產物會堆積在線寬側壁上,並阻斷狹窄的開口。因此,狹窄的線寬無法蝕刻得與較寬線寬一樣深,這種現象稱為深度負載效應。
比起密集壓縮的線寬,在單獨線寬側壁上堆積的蝕刻副產物會比較多。因此,這些線寬的最終寬度會不同,這種現象稱為圖案負載效應。

為確保晶片內蝕刻精密度的提升擴展到整個晶圓上,Centris Sym3 系統針對功率、氣體輸送和必要的熱特性等方面,對 True Symmetry™ 進行了全面的重新設計。此外,Pulsync™ 的改進提高了同步電漿脈衝的有效性,並使圖案負載效應減到最小。用戶可選用雙頻率偏壓配置 (便於蝕刻有難度的高深寬比線寬) 來進一步提升性能。

重新設計的 Sym3 反應室環境讓晶片中少數原子層內、晶片間以及晶圓間的製程控制變成可能。通過系統智慧型軟體,Centris 可提供量產所需的極佳可重複性和高產能。智慧型軟體可確保安裝在平台上的六個蝕刻反應室之間以及兩個電漿體清洗腔之間保持精確的製程接合。