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plasma清洗机特殊气体在等离子体蚀刻中的应用

2023年09月13日 09:54:08      来源:深圳市诚峰智造有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:23

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plasma清洗机特殊气体在等离子体蚀刻中的应用:

        *逻辑芯片成套制造工艺包括上千道独立工艺,大约使用了近百种不同类型的气体材料。随着半导体尺越来越接近物理的限制,为了让摩尔定律继续延续使器件达到更小的尺寸,不断有新的材料,新的器件结构和新的工艺被引人到集成电路制造过程当中,其中包括高介电常数材料、锗硅载流子传输增强材料及金属栅极材料;SiCoNiTM预清工艺以及分子束外延生长工艺等,而其中plasma清洗机气体材料的种类和数量也随之不断变化和增加。通常,plasma清洗机气体材料根据用量,生产工艺的难易程度以及安全性分成通用气体和特殊气体两大类。通用气体一般包括氧气(02)氮气(N2)、氢气(H2)、氦气(He)和氩气(Ar)等。而特殊气体(Special Gas,特气)指的是那些在特定工艺中应用的一些不常见的、较难生产的以及高危险性的工业合成气体,可以是纯气、高纯气或由高纯单质气体配制的二元或多元混合气。它们主要应用于薄膜、蚀刻、掺杂、气相沉积、扩散等工艺,在半导体集成电路的制造工艺中非常重要,经常是关键工艺步骤的决定性因素,是电子工业生产的原材料。

        plasma清洗机半导体集成电路制造工艺中,所有气体都要求有的纯度:通用气体一般要控制在7个9以上的纯度(≥99.99999%),特种气体的单独组分则至少要控制在4个9以上的纯度(>99.99%)。气体中的杂质微粒大小要控制在颗粒直径0.1μm以内,其他需要控制的是氧气。水分以及其他痕量杂质,例如金属等。许多特种气体都具有毒性、腐蚀性和自燃性(常温下在特定条件下燃烧)。因此,plasma清洗机在半导体代工厂内特种气体的使用和存储有别于普通的工业气体,是通过独立的闭环配送系统,以安全、清洁的方式输送到不同的工艺站点。

        1.通用气体

        plasma清洗机通用气体的存储和运输对于气体供应商来说相对简单。它们被存储在半导体代工厂的大型存储罐里或者大型增压管式拖车内。这些气体通过批量气体配送系统输送到超净工作间里面。批量气体配送系统集中控制气体存储及输送的优点在于:一是可靠且稳定的气体供应, 二是减少杂质微粒的污染源,然后是减少日常气体供应中的人为因素干扰。通用气体常分成惰性、还原性和氧化性气体,如表6.1所列。

        表6.1通用气体分类及基本特性

气体种类

中文名称

英文名称

英文简写

用途

特性

惰性气体

氮气

Nitrogen

N2

稀释

稳定

氩气

Argon

Ar

氦气

Heliun

He

还原性气体

氢气

Hydrogen

H2

还原

易燃易爆

氧化性气体

氧气

Oxygen

02

氧化

助燃

        2.特种气体

        plasma清洗机特种气体是指那些供应量相对较少而且不易取得的气体。这些气体通常活性比较强,有较高的毒性和腐蚀性,但由干它们是某些集成电路制造工艺步骤的必须材料来源,所以使用这些特种气体需要非常小心,特种气体通常使用独立加压钢瓶运送到半导体工厂,一般存储在独立的储藏室内,然后气体通过一系列控制、稳压、开关以及清洗系统连接入工艺反应腔内,例如等离子体蚀刻腔体。这个储藏室内还应配有过滤系统用于检测气体纯度以及相应的安全设备,例如泄露报警器和火灾报警器。

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