如影随形

关键等离子体半导体过程的不对称功率偏差

发布时间：2025-07-19 10:07编辑：365bet体育浏览（88）

Yegor Y. Samoylenko, Ph.D., Senior Engineer, Advanced Energy Industry Corporation, Feasant, Colorado Thomas G. Jenkins, Ph.D., Senior Scientist, Tech-X Company, Boulder, Colorado Dennis M. Shaw, Ph.D., Technical Fellow, Advanced Energy Industry Corporation, Fleasant, Fellow, Flex Colorado) layers of the circuit forming microelectronic circuits.血浆既用于添加材料（“去除”）并去除材料（“蚀刻”）。所需的结果取决于使用的气体，但是大多数等离子体设备都配置为实现两个主要目标：等离子化学控制和晶圆表面的离子轰炸。传统上，射频（RF）电源在道路范围内提供正弦波形-KHz最高10 -ten MHz的电源，传统上用于控制两个目标。虽然电影波形不是专门开发的，可以使工程师试图尝试优化的各种等离子体参数，但对于广泛的等离子体过程，它们就足够了D撤离和支持摩尔立法的历史过程。随着半导体行业朝着越来越小的尺寸发展，接近原子量表，并使用更多复杂的3D结构和更多的材料，工程师正在接近传统的等离子体处理能力的限制。图1对微电子制造中的宏观趋势和相应的技术挑战进行了分类。图1。微电子制造的趋势和挑战。为了产生一层半导体设备电路，有必要在血浆辅助的过程中准确控制离子在晶圆上的到达。正弦波形的传统强度会产生影响晶片表面的离子的广泛能量分布。这是Wave -Form方法的一个示例，最初是为其他应用程序开发的，为晶圆处理提供了“足够好”的结果。在过去的十年中，高级能源开创了另一种波浪选择方法将其放在血浆离子到达晶圆表面。工程师没有继续优化越来越多的RF频率解决方案来实现所需的离子能量控制，而是采用了基于第一原则的方法来确定哪种波会产生准确的离子能分布，以实现最佳蚀刻结果。他们继续询问如何在整个等离子体加工设备中遇到的广泛的等离子体条件下实现这一目标。这些问题的解决导致独特的不对称波形设计[2]，旨在为工程师的等离子过程提供“旋钮”，以直接控制离子（IED）能量分布（IED）。该技术与EVOS®电源平台集成在一起，该平台可直接控制晶圆表面电压和离子能量分布。从原子层蚀刻和消除高度比率特征，准确的离子能控制使新一代的血浆过程成为可能。 RF偏见如何工作？血浆处理tOOL通常配备了两个或多个电源，如图2所示。plasmanuo在一个称为血浆室的反应器中，反应器能够吸尘器（亚热层压）并填充用于生产Ng血浆的各种气体。图2。典型等离子体处理室的简单示意图。偏倚的力量和力量可以通过晶圆（左）支架（左）持有人或通过偏见的力量和强度馈送到等离子体室（右）。通常被称为“源电源”的电源用于发射和维持血浆。该电源产生的气体物种在气体和电动物种（电子和离子）中产生活性，构成了血浆加工的主体。另一个电源（或电源）用于将电能应用于工件，在半导体制造业中，这通常是硅晶圆。该电源的工作是控制离子le的积极性的能量aving等离子体并按下晶圆的表面，通常称为“偏置力”。由于血浆腔组件和加工晶片都具有电力的绝缘性能，因此需要交替的（AC）电源，通常在100 kHz至10 MHz的射频范围上振荡，以通过WAFER电极从电源中传递电能。应用于晶圆电极的电源的主要目的是加快离开血浆的离子，以便它们可以到达晶圆表面以在晶圆上工作。应用的偏置功率在等离子体和晶圆电极表面之间形成一个位置，称为鞘层，该层支持电场，该电场加快了晶圆表面上的离子。这些离子撞到晶片表面时将其具有的覆盖范围称为离子能分布（IED）。当AC/RF电源驱动偏置晶片电极时，鞘之间的电势为OS随着时间的推移，以应用频率进行。因此，当离子穿过鞘当离子进入鞘时，获得的能量取决于鞘的电势。 AC波形在“顶部”和“底部”中保持比“顶部”和“底部”之间移动时更长。