刻蝕設備

刻蝕設備的發展和光刻技術，互連技術密切相關。High K / Low K材料，銅互連，Metal Gate，double Pattern等技術的發展都對刻蝕設備提出了新的需求·

基本介紹

• 中文名：刻蝕設備
• 相關：光刻技術，互連技術密切相關
• 需求：對工藝結果均一性提出了更高要求
• 關鍵技術發展：雙區進氣

設備發展趨勢

在200mm晶圓時代；介質、多晶以及金屬刻蝕是刻蝕設備的三大塊。進入300mm時代以後，隨著銅互連的發展，金屬刻蝕逐漸萎縮，介質刻蝕份額逐漸加大。介質刻蝕設備的份額已經超過50%以上。而且隨著器件互連層數增多，介質刻蝕設備使用量就越大。
200mm時代介質刻蝕市場份額依次為TEL、AMAT、Lam。而Poly刻蝕市場份額依次為Lam、AMAT。進入300mm時代以來，Lam由於其簡單的設計、較低的設備成本，逐漸在65nm、45nm設備市場超過TEL，占據了大半市場。而AMAT在刻蝕設備市場逐漸萎縮，現在市場份額小於10%。
LAM Research300mm設備Lam 2300系列產品，有Versys（Poly），Exelan Flex（Die）等。TEL 300mm設備有SCCM、Telius等。

需求

CD Uniformity：線寬的進一步縮小，對設備工藝結果均一性提出了更高的要求
LowK Damage：Low K材料的發展，使得晶片頻率得到明顯提升，但是由於選擇比等問題，帶來LowK 損傷問題
LER/Striation：線條邊緣粗糙度/波紋也是進入90nm工藝節點以來一個比較嚴重的問題

關鍵技術發展

為了適應工藝發展需求，各家設備廠商都推出了一系列的關鍵技術來滿足工藝需求。主要有以下幾類；
1:雙區進氣+additional Gas：Additional Gas的目的是通過調節內外區敏感氣體的量提高整個刻蝕均一性，結果比較明顯。
2:電漿技術：電漿密度和能量單獨控制
3:電漿約束：減少Particle，提高結果重複性
4:工藝組件：適應不同工藝需求，對應不同的工藝組件，比如不同的工藝使用不同的Focus Ring

5: Narrow Gap：窄的Gap設計可以使得電子穿過殼層，中和晶圓上多餘的離子，有利於提高刻蝕剖面陡直度。
6:反應室結構設計；由200mm時的側抽，改為下抽或者側下抽。有利於提高氣流均一性。