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245页PECVD ACL设备开发技术-20nm级晶圆制程
首页 >半导体设备资料 >晶圆制造:镀膜-PVD-CVD 2024-01-31 报告错误错误问题可与客服联系,感谢您的支持! [获取免费下载] 觉得本站不错记得分享给好友哦! 0
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资料描述

文档主页其核心技术内容主要围绕利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在晶圆上高效制备无定形碳层(ACL, Amorphous Carbon Layer)作为超微细半导体电路制程中的硬掩膜(Hard Mask)!

以下本文内容预览:

1. 系统架构硬件设计技术:

该设备采用了高度模块化和高生产率的设计结构,主要包含三大模块

  • EFEM(设备前端模块): 负责晶圆的进出与对准(支持最大4个 FOUP 端口)

  • Transfer Module(TM, 传输模块): 内部配有真空机器人(Vacuum Robot),可将设备从原有的4角形结构改进为6角形结构,最大可无缝连接 6 个工艺模块,并具备防滑滑、防托举形变的机械臂优化设计

  • Process Module(PM, 工艺模块/反应腔体): 核心工艺进行地。包含特制的等离子体发生部、气流分配的花洒头(Shower Head)、加热基座(Heater/Susceptor)以及退火(Anneal)单元等

2. 核心半导体工艺与材料技术

  • 大口径等离子体源(Plasma Source): 为解决 450mm 大尺寸晶圆沉积时容易出现的“驻波(Standing Wave)”导致的均匀性变差问题,研发了新型 VHF(高频,~60MHz)超大面积等离子体源,并通过可调节阻抗的 Power Feeding 馈电结构消除驻波现象

  • 次世代前驱体(Precursor)与掺杂技术: 采用了碳氢化合物作为主源,并探索了硅(Si)、氮(N)以及氧(O)等多种元素的掺杂(Doping)工艺 。例如通过 N₂ 的引入,在保证薄膜硬度的同时能够有效缓解并释放薄膜应力(Film Stress)

  • Stack(叠层)与 Gapfill(缝隙填充)工艺: 为平衡“高选择比”与“低应力(Low Stress)”之间的矛盾,开发了 Stack 叠层工艺:底部沉积引入 O₂ 掺杂的低应力 ACL 层,顶部则沉积具有超高耐刻蚀性的单层 ACL,使最终成品同时兼顾两者特性

  • Ar 离子后处理技术(Plasma Treatment): 在薄膜沉积后,利用 RF+DC 偏压引入高能 Ar 等离子体对薄膜表面进行化学/物理改性,有效提高了 ACL 膜对氧化物(Oxide)的耐刻蚀性