刻蚀设备
刻蚀设备的发展和光刻技术,互连技术密切相关。High K / Low K材料,铜互连,Metal Gate,double Pattern等技术的发展都对刻蚀设备提出了新的需求·
基本介绍
- 中文名:刻蚀设备
- 相关:光刻技术,互连技术密切相关
- 需求:对工艺结果均一性提出了更高要求
- 关键技术发展:双区进气
设备发展趋势
在200mm晶圆时代;介质、多晶以及金属刻蚀是刻蚀设备的三大块。进入300mm时代以后,随着铜互连的发展,金属刻蚀逐渐萎缩,介质刻蚀份额逐渐加大。介质刻蚀设备的份额已经超过50%以上。而且随着器件互连层数增多,介质刻蚀设备使用量就越大。
200mm时代介质刻蚀市场份额依次为TEL、AMAT、Lam。而Poly刻蚀市场份额依次为Lam、AMAT。进入300mm时代以来,Lam由于其简单的设计、较低的设备成本,逐渐在65nm、45nm设备市场超过TEL,占据了大半市场。而AMAT在刻蚀设备市场逐渐萎缩,现在市场份额小于10%。
LAM Research300mm设备Lam 2300系列产品,有Versys(Poly),Exelan Flex(Die)等。TEL 300mm设备有SCCM、Telius等。
需求
CD Uniformity:线宽的进一步缩小,对设备工艺结果均一性提出了更高的要求
LowK Damage:Low K材料的发展,使得晶片频率得到明显提升,但是由于选择比等问题,带来LowK 损伤问题
LER/Striation:线条边缘粗糙度/波纹也是进入90nm工艺节点以来一个比较严重的问题
关键技术发展
为了适应工艺发展需求,各家设备厂商都推出了一系列的关键技术来满足工艺需求。主要有以下几类;
1:双区进气+additional Gas:Additional Gas的目的是通过调节内外区敏感气体的量提高整个刻蚀均一性,结果比较明显。
2:电浆技术:电浆密度和能量单独控制
3:电浆约束:减少Particle,提高结果重複性
4:工艺组件:适应不同工艺需求,对应不同的工艺组件,比如不同的工艺使用不同的Focus Ring
5: Narrow Gap:窄的Gap设计可以使得电子穿过壳层,中和晶圆上多余的离子,有利于提高刻蚀剖面陡直度。
6:反应室结构设计;由200mm时的侧抽,改为下抽或者侧下抽。有利于提高气流均一性。
6:反应室结构设计;由200mm时的侧抽,改为下抽或者侧下抽。有利于提高气流均一性。