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Centris® Sym3® Etch

半導体のスケーリングが進むにつれて、チップ製造の精度と均一性にはますます厳格な要件が求められるようになったため、10年以上を経て、シリコンエッチングチャンバの設計構造を白紙から見直しました。Applied Centris Sym3システムは、1x/10nmノード以降の量産向け高難度のエッチングアプリケーションにおいて、比類のないチップ内パターン制御性をもって世界トップクラスのウェーハ面内均一性を提供します。

形状のサイズがこれほど微細でなかった以前のプロセスノードでは、エッチングの深度、ラインやスペース幅、プロファイル角度のばらつきが、デバイス性能に及ぼす影響はそれほど大きくありませんでした。同様に、ウェーハ表面上にパーティクルがまれに残ったとしても、デバイスの信頼性を損なうことはありませんでした。しかし、1x/10nmノードでは、エッチング深度、ラインやスペース幅、プロファイル角度のほんの僅かな違いがチップ製造において致命的になる可能性があります。また、欠陥のない表面も同様に非常に重要です。

精密なパターニングに必要な、厳密なチップ内のエッチングの制御性を実現するため、新システムでは、ばらつきの主な原因となるエッチング副生成物を大幅に除去した、極めてクリーンなチャンバ環境を作り出しました。より大きなチャンバ容量と高いガス流量により、ウェーハ表面に副生成物が再付着するのを低減します。副生成物の付着は、狭いスペースのピンチオフやエッチング深度のばらつきの原因となり、密パターンと孤立パターン間で許容できないバラツキを生じさせたり、ラインエッジラフネスを悪化させます。副生成物の堆積を防ぐことで、欠陥の原因となるパーティクルの形成も抑えることができます。

エッチング副生成物は側壁へ堆積し
て狭い開口部のピンチオフの原因となります。
そのため、デプスローディングとして知られている、
狭いパターンでは広いパターンに比べて深くエッチングできない、
という現象がみられます。
エッチングの副生成物は、密パターンの側壁よりも、
孤立したパターンの側壁により多く蓄積します。結果として、
最終的な幅は異なり、この現象をパターンローディングといいます。

チップ内のエッチング精度を改良してウェーハ全体の精度を高めるため、Centris Sym3システムは、RFパワー供給、ガスの供給、ならびにウェーハ温度特性をTrue Symmetry™技術向けに全面的に再設計されました。さらに、Pulsync™技術の改善により、同期パルスプラズマの効果が増大し、パターンローディングを最小限に抑えます。オプション機能のデュアル周波数バイアスを採用することにより、さらに性能を強化して、高難度の高アスペクト比のエッチングにも対応できるようになりました。

新しい設計構造のSym3チャンバは、チップ内、チップ間、ウェーハ間において原子レベルの精密なプロセス制御を可能にします。Centrisプラットフォーム上の6つのエッチングチャンバと2つのプラズマ洗浄チャンバには、システムインテリジェンスソフトウェアが搭載され、各チャンバ間の全プロセスを精密にマッチングさせて量産に求められる優れた再現性と高い生産性を可能にします。