EHT Semi: Halbleiterfertigung – Echtzeitspannung und Ionenenergien
Einführung
In der Halbleiterfertigung kann die Prozesskontrolle durch Feedback und Steuerung auf der Grundlage von Echtzeitmessungen des Systems verbessert werden. Das Steuersystem führt Messungen der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms innerhalb des Stromversorgungssystems durch. Diese können verwendet werden, um Echtzeitinformationen zur Waferspannung und Ionenenergieverteilung (IED) bereitzustellen. Dies ermöglicht eine automatisierte Rückmeldung und Steuerung, eine verbesserte Prozessleistung und eine kürzere Bearbeitungszeit.
Waferspannung
Das Verständnis, wie sich die Waferspannung ändert, kann zu Erkenntnissen zur Verbesserung eines Prozesses führen. Aufgrund der Komplexität der Anpassungsnetzwerke ist es leider nicht möglich, das Waferpotential mit herkömmlichen HF-Generatoren zu messen. Darüber hinaus ist es nicht möglich, Waferspannungsmessungen in einer Produktionsprozesskammer durchzuführen.
EHT-Impulsgeneratoren berechnen die Waferspannung in Echtzeit auf der Grundlage interner Spannungs- und Strommessungen, bekannter Schaltungsparameter und einfacher Annahmen über das Volumenplasma. Während das eigentliche IED die Berechnung der Impulsfunktion über die Waferhülle beinhaltet, was rechenintensive PIC- oder Monte-Carlo-Algorithmen erfordert, liefert diese vereinfachte Analyse eine Schätzung des IED, die in Echtzeit berechnet werden kann.
In der Abbildung unten ist die gemessene Ausgangsspannung von Spartan™ in zwei verschiedenen Zeitskalen rot dargestellt. Anhand dieser Daten wurde die Spannung an der Elektrode (Wafer) berechnet und in blau dargestellt. Da diese Daten an einer Versuchskammer gesammelt wurden, konnte die Elektrodenspannung auch mit einer Oszilloskopsonde (grün) gemessen werden. Es besteht eine hervorragende Übereinstimmung zwischen den gemessenen und berechneten Elektroden-(Wafer-)Spannungen.
Waferspannung: Die gemessene Ausgangsspannung von Spartan™ wird in zwei verschiedenen Zeitskalen rot angezeigt.
Ion Energy Distribution
Heutzutage ist die HF-Leistung die primäre Datenquelle für die Verarbeitung von Plasmen. Mithilfe systeminterner Messungen können die EHT Semi-Energiesysteme die Ionenenergieverteilung in Echtzeit abschätzen. Diese Informationen können als Steuerparameter verwendet werden, der es Prozessingenieuren ermöglichen würde, IEDs zur Steuerung ihres Prozesses zu verwenden, anstatt die vereinfachte Messung der dem Plasma zugeführten Leistung.
Die folgenden Abbildungen sind ein Beispiel für den Betrieb von Perseus™ im Niederspannungsbereich. Die linke Spalte zeigt die gemessenen Ausgangswellenformen von Perseus bei steigenden eingestellten Spannungen. Die mittlere Spalte zeigt die berechnete Waferspannung und das Plasmapotential. Die rechte Spalte zeigt den geschätzten IED für die verschiedenen eingestellten Spannungen. Diese Daten zeigen, dass der Mittelpunkt des IED sicher verschoben werden kann.
Ion Energy Distribution: ein Beispiel von Perseus™, das in einem Niederspannungsregime betrieben wird.
Fazit
EHT Semi-Pulsgeneratoren liefern deutlich mehr Informationen, die zur besseren Steuerung von Halbleiterfertigungsprozessen genutzt werden können. EHT-Stromversorgungssysteme:
Ausgangsspannung und -strom messen
Plasmapotential und Waferspannung berechnen
Schätzen Sie die Ionenenergieverteilung
Diese erweiterten Prozessinformationen ermöglichen es Prozessingenieuren, das gewünschte IED als Steuerparameter zu verwenden und nicht nur die dem Plasma zugeführte Leistung. Diese Informationen können verwendet werden, um die Ätzrate, die Selektivität oder die minimalen kritischen Abmessungen zu verbessern.
EHT-Halbleiterfertigungsprodukte
Die EHT-Halbplasmaprodukte erreichen die höchste Ätzqualität bei der Halbleiterfertigung mit präziser Steuerung der Ionenenergieverteilung (IED) bei niedrigsten kritischen Mindestabmessungen und dennoch mit Ätzraten, die mit denen von HF-Generatoren vergleichbar sind.
Unser Produktspektrum für die Halbleiterfertigung ist in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Klicken Sie auf einen beliebigen Link, um weitere Informationen zu erhalten:
