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中微公司在等離子體刻蝕技術領域再次實現重大突破

編輯： 2025-03-27 14:19:29 瀏覽：413 來源：

近日，中微半導體設備（上海）股份有限公司（以下簡稱“中微公司”）宣布通過不斷提升反應臺之間氣體控制的精度，ICP雙反應臺刻蝕機Primo Twin-Star® 又取得新的突破，反應臺之間的刻蝕精度已達到0.2A（亞埃級）。這一刻蝕精度在氧化硅、氮化硅和多晶硅等薄膜的刻蝕工藝上，均得到了驗證。該精度約等于硅原子直徑2.5埃的十分之一，是人類頭發絲平均直徑100微米的500萬分之一(圖1)。這是等離子體刻蝕技術領域的又一次創新突破，彰顯了中微公司在技術研發上的深厚積累，進一步鞏固了公司在高端微觀加工設備市場的領先地位。

圖1. 氧化硅、氮化硅和多晶硅晶圓在雙反應臺上刻蝕速度的差別

在200片硅片的重復性測試中，氧化硅、氮化硅和多晶硅的測試晶圓，在左右兩個反應臺上各100片的平均刻蝕速度相差，各為每分鐘0.9埃，1.5埃和1.0埃。兩個反應臺之間平均刻蝕速度的差別（≤ 0.09%），遠小于一個反應臺加工多片晶圓刻蝕速度的差別（≤ 0.9%）。

圖2. 氧化硅、氮化硅和多晶硅各200片晶圓在雙反應臺上刻蝕速度的重復性

自2004年創立之初，中微公司始終堅持為達到設備的最高性能和滿足客戶最嚴要求而發開，致力于為客戶提供高刻蝕性能、高生產效率和節約生產空間的刻蝕設備。2006年，公司研發的第一代雙反應臺電容耦合CCP刻蝕設備Primo D-RIE®在國際先進的邏輯客戶的產線上成功得到核準，隨之取得重復訂單，得到客戶的持續信任與支持。CCP的雙臺機 Primo D-RIE®和Primo AD-RIE®的加工精度，兩個反應臺的刻蝕重復性和在生產線上的重復性也早已達到和Primo Twin-Star®相同的水平。

在兩個反應臺各輪流加工1000片的重復性測試中，兩個反應臺的平均刻蝕速度相差，只有每分鐘９埃，小于1.0納米（圖３）。在海外先進存儲器生產線上，全年加工的12萬片晶圓的全過程中，兩個反應臺在兩個刻蝕應用上刻蝕速度的差別1sigma小于0.7％（圖４）。

圖3. 2000片晶圓在Primo D-RIE®雙臺機的重復性測試

圖4. Primo D-RIE®雙臺機12萬片晶圓在存儲器生產線上的重復性和匹配性

截至目前，Primo D-RIE®以及下一代產品Primo AD-RIE®在邏輯客戶的產線上的量產反應臺已經超過2000臺，并有近600個反應臺在國際最先進的邏輯產線上量產，其中相當一部分機臺已在5納米及更先進的生產線上用于量產。

中微公司首創了單反應臺可以分別獨立操作也可以同時操作的雙反應臺刻蝕反應器，是占地面積小、輸出量高和成本低的刻蝕機。CCP和ICP的雙臺機已經證明了可以覆蓋60％以上的刻蝕應用。大量的生產線數據表明，雙反應臺和單反應臺刻蝕機呈現一樣的刻蝕性能、刻蝕穩定性和可靠性。憑借行業首創的可獨立工作的刻蝕設備雙臺機技術，通過超過20年的技術創新與經驗積累，中微公司研發的電感耦合ICP刻蝕設備Primo Twin-Star®首次取得了0.2A的業界首創的刻蝕精度。該產品采用獨創的低電容耦合LCC 3D線圈設計，雙反應臺腔體結構并結合創新的反應腔設計，可最大程度減弱非中心對稱抽氣口效應，可選多區溫控靜電吸盤（ESC）增強了對關鍵尺寸均勻性的控制，與其它同類設備相比，具有低成本、占地小和高產出的優異于特性，可應用于大多數先進邏輯和存儲器的刻蝕制程。

中微公司ICP雙反應臺刻蝕機Primo Twin-Star®