2011年5月14日

188金博宝 app下载住友电工为单晶片薄膜沉积开发高精度温度分布控制系统

2021年1月,住友电气工业有限公188金博宝 app下载司开发了SumiTune™,一种用于半导体制造前端工艺的高精度温度分布控制系统,其中电路是在硅晶片上形成的。这个系统由一个加热器和一个电源控制器组成。该系统的开发使得提高晶圆沉积过程中表面温度分布的均匀性成为可能。传统的单片半导体沉积系统的温度均匀性不足以实现最新的先进半导体器件。SumiTune™在保证高速沉积处理的同时提高了沉积质量,这是单晶圆半导体薄膜沉积系统的特点。


半导体产品广泛应用于我们的社会,包括家电和社会基础设施。最近,它们还被用于5G下一代通信标准、人工智能(AI)自动驾驶技术和数据中心的大容量存储。为了提高半导体产品的性能,全球主要半导体制造商一直在竞相开发半导体器件的微型化和多层排列技术。为了满足这些尖端器件的需求,在沉积过程中需要不同温度范围的加热器对晶片表面进行加热,在晶片上形成薄膜。


用于热化学气相沉积(CVD)形成高纯度薄膜的半导体沉积系统主要有两种:批量沉积系统可以同时处理25 ~ 100片左右的晶片,实现薄膜厚度高度均匀;单片沉积系统可以高速逐个处理晶片,实现高生产率。

半导体器件制造商利用批量沉积系统和单晶片沉积系统的特点进行不同的步骤。以往,从温度均匀性的角度来看,批量沉积系统在性能上具有优势。因此,在要求高精度的步骤中,单晶片沉积系统并没有被广泛采用。

然而,能够高速处理的单晶片沉积系统引起了近年来半导体工艺的复杂性的增加。此外,还需要使用单晶片沉积系统实现高质量沉积的需求。在沉积处理期间改善晶片表面上的温度分布均匀性是一个重要的挑战。

在传统的单晶片沉积加热器中,区域集中布置以控制温度。但系统中各种环境因素导致的温度沿周向轻微分布不均匀,在应对方面存在局限性。为了克服这些限制,开发了SumiTune™高精度温度分布控制系统。

Sumitune™由具有六个区域(SUMITUNE加热器)和控制器的加热器组成,该控制器可实现六个区域的高效且高度精确的功率控制(Sumitune Controller)。特征如下。

图。1
Sumitune™的外观
EN-FIG3.
SumiTune™加热器的区域图像

●SumiTune™的特点


(1)可实现多种温度分布控制模式

Sumitune™可以在整个晶片表面上达到±0.5°C(在500°C)的温度分布均匀性。它还可以通过实现各种温度分布图案来用于各种温度敏感沉积过程。

(2)通过在1瓦水平上调整各自区域的功率,实现对沉积分布的微调

Sumitune™可以调整各个区域的电力,在常规加热器中是不可能的。因此,它可以精细调节归因于系统和晶片的不对称因子的不均匀沉积分布。

(3)减少开发周期和成本

SumiTune™能够在各种环境中进行调优,从而大大减少了开发所需的时间,并减少了使用晶圆进行试验和错误评估的次数。这有助于客户降低开发成本。

Sumitune™的上述特征有助于根据腔室环境实现高温均匀性,实现生产率和沉积膜厚均匀性,这是使用常规批量沉积热处理系统的不可能的,并且满足电路布线的小型化和多层布置的需求。

多个半导体制造系统制造商和半导体器件制造商已经开始评估,开始评估Sumitune™以采用批量生产过程。

188金博宝 app下载Sumitomo Electric仍然致力于通过利用其独特的材料和工艺技术和热仿真技术以及提出可能导致下一代半导体技术的最佳解决方案来开发高附加值的产品。

●参考188金博宝 app下载Sumitomo Electrical技术评论(4月2021号No.92)

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Sumitune™沉积分布改进的图像

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