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半导体工艺腔清洗用无氟等离子体处理系统的技术资料90页
首页 >半导体设备资料 >晶圆处理:清洗-研磨-减薄 2024-01-31 报告错误错误问题可与客服联系,感谢您的支持! [上传图纸即可免费下载] 觉得本站不错记得分享给好友哦! 0
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资料描述

资料详细介绍了旨在提高非晶碳层(ACL)硬掩模沉积腔清洗效率的技术开发,该腔室在半导体 3D NAND 闪存制造工艺中至关重要,并旨在替代具有高全球变暖潜能值    的氟基气体( NF3 ) 。

1. 技术概述

  •  随着 3D NAND 闪存堆叠层数的增加,能够承受长时间蚀刻工艺的硬掩模沉积腔的重要性也随之增加,但传统清洗中使用的有毒氟气 受到环境法规的约束,并且会导致腔体内部腐蚀和颗粒产生等问题  

  •  开发一种基于直接等离子体和 RPS(远程等离子体系统)的混合清洗模块系统, 适用于低温到超高温工艺,无需使用任何氟气体    。

2. 主要技术细节和内容

  • 混合清洗模块实现:

    • 通过应用地面控制单元技术,将等离子体不仅扩散到腔室顶部,而且扩散到底部和泵送管线(前线),从而显著提高了对脆弱区域的清洁

    • 通过引入阳极氧化技术,可以抑制自由基复合,最大限度地提高清洗效率。

  • 氟替代气体的发现与优化:


    NF 3  用高电负性元素取代氧(O) 2  )和氮(N) 2  我们利用混合气体结合技术实现了“长自由基寿命”技术)。


    通过实验 O 2  和 N 2  在最佳混合比例(约 10% 氮比例)下,ACL 薄膜去除率达到最佳。

  • 实时过程监控:

    • 明知大学开发了一种利用 OES、SP-OES、HS-OPM 和 VI-Probe 等传感器实时监测等离子体化学物质并诊断清洗过程终点 (EPD) 的技术。

  • ACL 去除效率: 椭偏仪和 SEM 测量结果显示值为 7,641–9,620 Å/min ,显著超过了目标值(超过 3,000 Å/min)。

  • 氟检测量: XPS、SIMS 和 RGA 分析结果证实薄膜和前线中不含氟 ,达到了监管合规目标(100% 减少)。


  • 铝杂质: ICP-MS 测量结果记录的含量为 $3.86\times 10^{11}$ ,满足参考值( ≤1×1012 ),因此 AlF 3  预防产生机制的验证。

  • 均匀性和压力变化: 晶圆不均匀性(NU% 变化)和前线压力变化率均稳定在目标限度内。

 有毒氟化物气体(NF) 3  通过不从源头排放二氧化碳, 2  它能显著减少排放和温室气体,符合国际环境法规,并防止气体泄漏事故的风险。