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加工芯片射频中微发布用于22纳米及以下芯片加工的刻蚀设备

中微半导体设备(上海)有限公司(以下简称“中微”)于本周SEMICONWest期间发布面向22纳米及以下芯片生产的第二代300毫米甚高频去耦合反应离子刻蚀设备--PrimoAD-RIE™。基于已被业界肯定的PrimoD-RIE™刻蚀设备,中微PrimoAD-RIE应用了更多技术创新性来解决高端芯片复杂生产过程带来的挑战,同时保证了芯片加工的质量。这些技术创新包括:先进的射频系统保证了刻蚀过程的稳定性和可重复性,更好的调谐能力确保了超精细的关键尺寸均匀度,更优异的反应室内壁材料以降低缺失来提高产品良率。

同前一代产品类似,同行业标准相比,PrimoAD-RIE实现了35%到50%的资本效率增益,总体拥有成本降低20%至40%,更加紧凑的产品设计--占地面积比同类最大设备小至少30%,这些都使得PrimoAD-RIE成为当前半导体设备市场上最高产出率、最低生产成本的先进刻蚀设备。

产品将于今年第三季度付运。第一台PrimoAD-RIE将进入亚洲一流芯片代工厂。中微PrimoD-RIE设备将继续用于22纳米以上的芯片刻蚀加工和部分22纳米以下刻蚀工艺的加工。

对于芯片厂,中微新设备投放市场的时机同样是他们面临挑战的时刻。各晶圆厂持续扩大规模和新材料的整合带来了技术上的障碍,而不断攀升的资本支出成本影响着利润。对于刻蚀设备厂商来说,这就意味着要加速生产加工设备的创新步伐,使之更先进、更稳定、更可靠,但同时又应当简单化并降低成本。这是中微的最佳立足点,也是中微至今已有超过30台设备进入亚洲9家客户(其中包括了世界顶级的晶圆生产厂商)的制胜点。为了进一步满足市场需求,中微正在中国扩大生产能力。今年,中微将在台湾竹南地区完成建立新的组装和测试厂房设施。

“客户都想要最新、最先进的加工技术,然而他们对生产成本的考虑却比以往都更敏感,”中微公司副总裁、刻蚀产品部总经理朱新萍说,“PrimoAD-RIE为先进的关键工艺加工带来了技术创新和生产力提高的最优化,客户可以采用更进取的工艺策略,而不必担心会以生产效率为代价。新老客户都对我们的产品表示了极大的兴趣。”

PrimoAD-RIE基于PrimoD-RIE,具有更多突破性技术创新

PrimoAD-RIE在促进中微第一代刻蚀设备技术创新的同时,又大大扩大了其自身的加工领域。该设备的主要部分是一组创新的少量反应台反应器的簇架构,可以灵活地装置多达三个双反应台反应器,以达到最佳芯片加工输出量。每个反应器都可以实现单芯片或双芯片加工。独特的反应器腔体设计融合了中微专有的等离子体聚焦和喷淋头技术,确保了芯片加工的质量。PrimoAD-RIE的一些基本特征使其更具备28纳米以下关键刻蚀加工的能力,这些基本特征包括:除了已有的60兆赫兹射频以外,2-13.5兆赫兹可切换射频使PrimoAD-RIE加工范围更加广泛,独特的射频输入和对称分布改善了等离子密度的均匀分布,三区气体分布和双调谐气体提高了刻蚀的均匀度和调谐性,静电吸盘双区冷却装置提高了晶片温度的可调性并极大改善了晶圆片的刻蚀均匀度。

系统特点和优势:

*去耦合反应离子刻蚀实现了离子浓度和离子能量的独立控制;

*独特的甚高频射频输入和对称分布可在大批量生产环境中仍能确保实现重复性结果的精准控制;

*具有自主知识产权的等离子体聚焦使刻蚀过程更为稳定可靠,有更宽泛的工艺窗口;

*每个反应台独立的射频发生器、各反应台均匀度的分别控制和刻蚀终点控制,使每片晶圆可以在独立的反应环境中被刻蚀处理;

*从底部供能的高频射频提供了稳定、低压、高密度度的等离子体,保持low-k材料的完整性;

*具有自主知识产权的、具有快速、稳定、可靠的调谐能力的自隔离射频匹配装置;

*反应腔内壁选用高纯度、耐等离子特殊材料,开发了最佳的材料加工过程,大大降低了损耗,将杂质微粒数降到最低;

*电阻上电极直接加热处理的闭环控制为持续的芯片加工过程提供了精确、快速的温度控制;

*双反应台反应器的簇架构,可配置多达六个单芯片加工反应台,即在较小的占地面积上获得很高的输出量;

*模块化的系统架构使安装和维护操作更简便。

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