- Siliziumdurchkontaktierungen (TSVs) sind vertikale Strukturen, die elektrische Verbindungen durch einen Die oder Wafer herstellen. TSV – eine Schlüssellösung für Advanced Packaging einschließlich der heterogenen Integration – erfordern eine ausgezeichnete Profilkontrolle, eine hohe In-Wafer-Uniformität und eine hohe Produktivität.
- Die in komplementären Metalloxidhalbleiter(CMOS)-Bildsensoren eingesetzten tiefen Grabenstrukturen stehen vor ähnlichen Herausforderungen, für deren Bewältigung glatte Seitenwandprofile mit strenger Taper-Kontrolle benötigt werden. Ebenso wichtig sind die Tiefengleichmäßigkeit, die Gleichmäßigkeit der kritischen Maße (CD) und die Maskenselektivität.
- Grabenstrukturen in hochentwickelten Leistungshalbleitern mit einem großen offenen Bereich und hohem Querschnittsverhältnis bringen zusätzliche Herausforderungen bzgl. der Profilkontrolle und der Wafer-zu-Wafer-Gleichmäßigkeit mit sich, aber auch hinsichtlich einer Verbesserung der Produktivität für die Großserienfertigung.
- Schnell wechselnde Prozesse (RAP) liefern eine präzise Tiefengleichmäßigkeit für Graben-Querschnittsverhältnisse
- Niedrige Betriebskosten aufgrund hoher Ätzgeschwindigkeiten, ausgezeichneter Wiederholbarkeit und In-situ-Ätzen mehrerer Materialien in TSV-Stacks (Silizium, Dielektrika und leitende Schichten)
- Hervorragende Gleichmäßigkeit kritischer Maße (CD) von Wafer zu Wafer, ausgezeichnete Tiefengleichmäßigkeit und exzellente Profilkontrolle für besonders leistungsfähige, hochentwickelte Power-Trench-Geräte und die Waferausbeute.
- In dieser Kategorie führende Produktivität und Fertigungsleistung unter Nutzung der aus der vollständigen Suite der Lam-RIE-Systeme gewonnenen Erkenntnisse
- Syndion® C
- Syndion® F-Serie
- Syndion® G-Serie
- TSV für Speicherelemente mit hohen Bandbreiten und Advanced Packaging
- Strukturen mit hohen Querschnittsverhältnissen für CMOS-Bildsensoren
- Strukturen mit großen offenen Bereichen und hohen Querschnittsverhältnissen, analoge integrierte Schaltkreise (ICs), mikroelektronechanische Systeme (MEMS) und Waferrückseiten-Verarbeitung
Syndion-Produktfamilie
Products
Reaktive Ionenätzung (RIE) Tiefe reaktive Ionenätzung (DRIE)
Der Begriff des Siliziumtiefenätzens bezieht sich auf plasmabasierte Prozesse zur Siliziumentfernung, die zur Entstehung von Merkmalen führen, die um viele Größenordnungen größer sein können als die in fortschrittlichen Transistoren und Speicherzellen anzutreffenden Features.
Die Syndion®-Produktfamilie von Lam Research wurde dahingehend optimiert, dass ein Siliziumtiefenätzen mit der zur Erfüllung der Genauigkeitsanforderungen nötigen Tiefen- und Wafer-zu-Wafer-Gleichmäßigkeit gewährleistet ist.
Herausforderungen für die Industrie
Siliziumtiefenätzen ist ein unverzichtbares Verfahren bei der Herstellung hochentwickelter Chips, die für ein breites Spektrum von Anwendungen genutzt werden, u. a. in Mobilprodukten, bei selbstfahrenden Fahrzeugen und auf dem Versorgungs- und Energiesektor. Dieses Verfahren wird bei der Entwicklung von Bestandteilen mit größeren und höheren Querschnittsverhältnissen eingesetzt, etwa bei Siliziumdurchkontaktierungen und Gräben:
Eine Option für das Hesrtellen dieser Strukturen besteht in einem schnellen Wechsel zwischen den Ätz- und Beschichtungsphasen während des Herstellungsprozesses, um dadurch sowohl die Strukturen auszubilden als auch die Seitenwände mit Schichtmaterialien zu schützen. Immer höhere Querschnittsverhältnisse, die Einführung neuer Werkstoffe und strengere Bemaßungsanforderungen beim Herstellungsprozess haben diese Herausforderungen in den letzten Jahren noch anwachsen lassen.
Darüber hinaus müssen sich die Chiphersteller häufig zwischen unerwünschten Scallops – die sich aus dem ständigen Wechsel zwischen Ätz- und Beschichtungsschritten ergeben – und der Ätzgeschwindigkeit entscheiden. Die Größe der Scallops kann zwar reduziert werden, aber das geht auf Kosten der für eine kosteneffiziente Fertigung notwendigen Produktivität.
Die verbesserte Quelle und Ätzkammer-Hardware sowie die ebenfalls verbesserten Prozessfähigkeiten bieten genau die Präzisionslösung, die Chiphersteller brauchen, um Anwendungen im Bereich des Siliziumtiefenätzens zu unterstützen.