eng
Инновации в сфере осаждения и травления покрытий, очистки фоторезиста, травления фотошаблонов, разделения кристаллов и других областях.
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.81.2.100.106
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.81.2.100.106
Компания Plasma-Therm (США) с 1974 года развивает плазменные технологии обработки полупроводниковых пластин. Инновации Plasma-Therm в сфере осаждения и травления покрытий, очистки фоторезиста, травления фотошаблонов, разделения кристаллов и других областях защищает более 40 патентов. Компания активно кооперируется с другими участниками рынка и развивает линейку решений как путем реализации собственных разработок, так и благодаря покупке перспективных технологий. В России оборудование Plasma-Therm представляет ООО "ЗЭНКО ПЛАЗМА". На выставке SEMICON Europa 2017 об инновациях американской компании рассказал Тьерри Лазеранд, директор по техническому маркетингу.
С какими вызовами сталкивается компания Plasma-Therm на современном рынке?
В целом, вызовы типичны для производителей и поставщиков технологического оборудования – нам необходимо концентрировать усилия на перспективных сегментах рынка, предлагая продукты, которые наилучшим образом отвечают нуждам заказчиков. Ключевым фактором при этом являются хорошие коммуникации с пользователями оборудования, чтобы понимать, как меняются их требования, что необходимо рынку в кратко-, средне- и долгосрочной перспективах, и учитывать эти тенденции при разработке новых продуктов или приложений. Что касается направлений развития нашей компании в условиях этих вызовов, то хочу подчеркнуть, что основой для роста неизменно остаются компетенции в области плазменных процессов. Расширение продуктовой линейки, разработка новых процессов, выход в новые сегменты рынка, новые технологии и их приложения – все это базируется на наших ноу-хау и инновациях в области плазмохимии. При этом мы, во-первых, являемся очень динамичной, гибкой компанией, которая легко адаптируется к текущим требованиям, во-вторых, неизменный приоритет для нас – обеспечение высокого качества поддержки наших клиентов вне зависимости от масштабов проекта.
Какие решения Plasma-Therm достойны особого внимания?
Мы предлагаем несколько платформ для различных задач и областей применения. Первая группа решений предназначена для осаждения и травления тонких пленок. Здесь можно отметить системы Apex SLR и Vision, ориентированные на проведение исследований и разработок. Они характеризуются компактностью, относительно низкой стоимостью и чрезвычайно высокой гибкостью настройки процессов. Следует отметить, что в нашем оборудовании исследовательского класса используются те же источники плазмы и плазмотехнические решения, что и в промышленных системах. Самым востребованным решением Plasma-Therm с наибольшим числом установок у заказчиков является промышленная модульная кластерная система плазмохимического осаждения и травления VERSALINE. С ее помощью можно получать пленки широкого спектра материалов, включая оксиды, нитриды, оксинитриды, алмазоподобный углерод и другие. Предлагаются конфигурации как для обычного плазмохимического осаждения из газовой фазы (РЕCVD), так и для осаждения в плазме высокой плотности (HDP CVD), позволяющего работать при меньших температурах и получать более однородные и качественные пленки, в том числе на непланарных структурных элементах. Установки VERSALINE для травления обеспечивают возможность работы со всеми материалами, которые поддаются плазмохимической обработке, и применяются в производстве силовой электроники, 3D-интегрированных структур, МЭМС, светодиодов, элементов беспроводной связи и оптических устройств. Доступны модификации для травления в индуктивно связанной плазме (ICP), реактивного ионного травления (RIE) и глубокого травления кремния (DSE). В области глубокого травления кремния мы защитили патентами целый ряд технологий, которые обеспечивают высокую селективность, контроль профиля, качественное формирование элементов с высоким аспектным соотношением и гладкость боковых стенок структур. Пластины могут загружаться в машины VERSALINE вручную, через вакуумный шлюз, или автоматически – из кассет. Кластерные системы объединяют до шести технологических модулей.
В 2015 году мы купили у французской компании Nanoplas France технологию очистки поверхности пластины HDRF (High Density Radicals Flux – поток радикалов высокой плотности), позволяющую удалять фоторезисты как при высоких (до 250 °C), так и при низких (менее 150 °C) температурах. В настоящее время эта технология реализована в системе Odyssey HDRF. Данная установка может применяться для эффективной очистки сформированных на пластине структур, в том числе содержащих материалы с низкой термостойкостью, например, подверженных короблению пленок нитрида галлия.
Новая технология плазмохимического разделения кристаллов реализована в системе Singulator. Ее использование, во-первых, позволяет повысить полезную площадь пластины за счет уменьшения ширины линий разделения до менее чем 10 мкм, во-вторых, исключает повреждения кристаллов, возникающие при механической и лазерной резке, в-третьих, дает возможность комбинировать на одной пластине устройства разных размеров и разной формы.
Еще одна интересная платформа – Mask Etcher для сухого травления фотошаблонов. Применение травления в индуктивно связанной плазме обеспечивает формирование элементов размером до 12 нм с получением шаблонов для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV). В процессе травления в камере поддерживается высокая чистота, исключающая загрязнение фотошаблона.
И, наконец, хотелось бы отметить новую платформу Pinnacle для травления и осаждения ионным лучом (IBE/IBD), которую мы развиваем после покупки компании Nano Etch Systems. Эта технология характеризуется возможностью очень точного контроля профиля формируемых элементов, и мы считаем, что у нее очень хорошее будущее.
В каких случаях может применяться плазмохимическое разделение кристаллов?
Типичными мотивами для внедрения плазмохимического разделения кристаллов являются экономия средств, обусловленная уменьшением ширины линий разделения кристаллов, что позволяет разместить на пластине больше чипов, а также более высокие прочность и качество кристаллов по сравнению с результатами резки пилой или лазером, когда высока вероятность механических или термических повреждений.
Плазменная резка открывает новые возможности во многих областях. Например, можно создавать устройства круглой формы для медицинских задач или эффективно обрабатывать ультратонкие пластины. Теоретически, могут использоваться любые материалы при условии, что линии разделения кристаллов будут пригодны для плазменного травления.
Уже достаточно хорошо отработано плазмохимическое разделение кристаллов на кремниевых пластинах, хотя при решении конкретных задач следует учитывать затраты на интеграцию новой технологии, включая необходимость координации между разработчиками и производителями полупроводниковых приборов. Плазменное травление металлов пока невозможно, но мы работаем над различными методами решения этой проблемы, такими как технология лазерной абляции, предоставляемая нашим партнером DISCO. При травлении GaAs-пластин возникают проблемы из-за использования хлорной плазмы, которая должна быть полностью удалена с поверхности чипов во избежание коррозии.
Насколько успешно сотрудничество с корпорацией DISCO в области систем плазмохимического разделения кристаллов?
Для эффективного продвижения новой технологии разделения кристаллов нам требовался сильный партнер с развитой структурой продаж и сервиса, специализирующийся в данном сегменте рынка. Кооперация с DISCO стало оптимальным решением, поскольку помогает совершенствовать нашу технологию, используя опыт мирового лидера в области систем разделения кристаллов и утонения пластин. Для нашего японского партнера сотрудничество с Plasma-Therm выгодно, поскольку позволило предложить заказчикам полную линейку решений для резки пластин, включая механические, лазерные и плазмохимические системы. В настоящее время продано девять модулей плазмохимического разделения, что может быть оценено как скромный результат, но следует учитывать, что пока технология находится в стадии адаптации к требованиям рынка.
Каковы основные области новых разработок?
Во-первых, ведется оптимизация режимов травления тонких слоев нитрида галлия. Во-вторых, большой интерес вызывает технология атомно-слоевого травления (ALE), позволяющая с высокой селективностью удалять слои и их элементы атомарной толщины. В-третьих, важной задачей является повышение скорости глубокого травления кремния, что обеспечит снижение затрат, в частности, в производстве МЭМС. И, наконец, постоянно ведется работа по повышению надежности и стабильности технологических процессов и оборудования для крупносерийного производства.
Как ведется совместная работа с ООО "ЗЭНКО ПЛАЗМА" по поставкам оборудования на российском рынке?
На российском рынке наиболее востребованы системы плазмохимического травления и осаждения серий Vision, Apex и VERSALINE. Инженеры и специалисты нашего партнера в России осуществляют полный цикл работ по решению задач заказчика: согласование технических и технологических условий и требований заказчика, подбор соответствующих требованиям моделей и конфигураций оборудования, организация лабораторных испытаний на производственном предприятии в США с предоставлением заказчику отчета о достигнутых результатах, согласование требований к инженерной инфраструктуре для успешного запуска и функционирования оборудования с выполнением в случае необходимости проектной работы, в частности по изменению существующей инфраструктуры или созданию ее с нуля в соответствии с требованиями и нормами технических регламентов РФ. Так, например, возможно проектирование и поставка систем газоподачи и газоподготовки, утилизации выбросов, вакуумпроводов, климатических систем, чистых помещений. "ЗЭНКО ПЛАЗМА" осуществляет приемку оборудования на фабрике в США или Швеции, причем возможно участие представителей конечного пользователя, после чего организует доставку в Россию и таможенное оформление прошедшего приемку оборудования. Затем специалисты "ЗЭНКО ПЛАЗМА" выполняют полный комплекс работ по монтажу, подключению и проверке оборудования на соответствие технологическим и техническим требованиям. В случае, если оборудование поставляется с нестандартными процессами, возможно участие нашего технолога. После ввода оборудования в эксплуатацию обеспечиваются гарантийное обслуживание и поддержка пользователя. За время совместной работы компания "ЗЭНКО ПЛАЗМА" зарекомендовала себя как надежный и квалифицированный партнер, что позволяет нам с уверенностью предлагать наше сложное высокотехнологичное оборудование российским заказчикам.
Интервью: Дмитрий Гудилин
С какими вызовами сталкивается компания Plasma-Therm на современном рынке?
В целом, вызовы типичны для производителей и поставщиков технологического оборудования – нам необходимо концентрировать усилия на перспективных сегментах рынка, предлагая продукты, которые наилучшим образом отвечают нуждам заказчиков. Ключевым фактором при этом являются хорошие коммуникации с пользователями оборудования, чтобы понимать, как меняются их требования, что необходимо рынку в кратко-, средне- и долгосрочной перспективах, и учитывать эти тенденции при разработке новых продуктов или приложений. Что касается направлений развития нашей компании в условиях этих вызовов, то хочу подчеркнуть, что основой для роста неизменно остаются компетенции в области плазменных процессов. Расширение продуктовой линейки, разработка новых процессов, выход в новые сегменты рынка, новые технологии и их приложения – все это базируется на наших ноу-хау и инновациях в области плазмохимии. При этом мы, во-первых, являемся очень динамичной, гибкой компанией, которая легко адаптируется к текущим требованиям, во-вторых, неизменный приоритет для нас – обеспечение высокого качества поддержки наших клиентов вне зависимости от масштабов проекта.
Какие решения Plasma-Therm достойны особого внимания?
Мы предлагаем несколько платформ для различных задач и областей применения. Первая группа решений предназначена для осаждения и травления тонких пленок. Здесь можно отметить системы Apex SLR и Vision, ориентированные на проведение исследований и разработок. Они характеризуются компактностью, относительно низкой стоимостью и чрезвычайно высокой гибкостью настройки процессов. Следует отметить, что в нашем оборудовании исследовательского класса используются те же источники плазмы и плазмотехнические решения, что и в промышленных системах. Самым востребованным решением Plasma-Therm с наибольшим числом установок у заказчиков является промышленная модульная кластерная система плазмохимического осаждения и травления VERSALINE. С ее помощью можно получать пленки широкого спектра материалов, включая оксиды, нитриды, оксинитриды, алмазоподобный углерод и другие. Предлагаются конфигурации как для обычного плазмохимического осаждения из газовой фазы (РЕCVD), так и для осаждения в плазме высокой плотности (HDP CVD), позволяющего работать при меньших температурах и получать более однородные и качественные пленки, в том числе на непланарных структурных элементах. Установки VERSALINE для травления обеспечивают возможность работы со всеми материалами, которые поддаются плазмохимической обработке, и применяются в производстве силовой электроники, 3D-интегрированных структур, МЭМС, светодиодов, элементов беспроводной связи и оптических устройств. Доступны модификации для травления в индуктивно связанной плазме (ICP), реактивного ионного травления (RIE) и глубокого травления кремния (DSE). В области глубокого травления кремния мы защитили патентами целый ряд технологий, которые обеспечивают высокую селективность, контроль профиля, качественное формирование элементов с высоким аспектным соотношением и гладкость боковых стенок структур. Пластины могут загружаться в машины VERSALINE вручную, через вакуумный шлюз, или автоматически – из кассет. Кластерные системы объединяют до шести технологических модулей.
В 2015 году мы купили у французской компании Nanoplas France технологию очистки поверхности пластины HDRF (High Density Radicals Flux – поток радикалов высокой плотности), позволяющую удалять фоторезисты как при высоких (до 250 °C), так и при низких (менее 150 °C) температурах. В настоящее время эта технология реализована в системе Odyssey HDRF. Данная установка может применяться для эффективной очистки сформированных на пластине структур, в том числе содержащих материалы с низкой термостойкостью, например, подверженных короблению пленок нитрида галлия.
Новая технология плазмохимического разделения кристаллов реализована в системе Singulator. Ее использование, во-первых, позволяет повысить полезную площадь пластины за счет уменьшения ширины линий разделения до менее чем 10 мкм, во-вторых, исключает повреждения кристаллов, возникающие при механической и лазерной резке, в-третьих, дает возможность комбинировать на одной пластине устройства разных размеров и разной формы.
Еще одна интересная платформа – Mask Etcher для сухого травления фотошаблонов. Применение травления в индуктивно связанной плазме обеспечивает формирование элементов размером до 12 нм с получением шаблонов для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV). В процессе травления в камере поддерживается высокая чистота, исключающая загрязнение фотошаблона.
И, наконец, хотелось бы отметить новую платформу Pinnacle для травления и осаждения ионным лучом (IBE/IBD), которую мы развиваем после покупки компании Nano Etch Systems. Эта технология характеризуется возможностью очень точного контроля профиля формируемых элементов, и мы считаем, что у нее очень хорошее будущее.
В каких случаях может применяться плазмохимическое разделение кристаллов?
Типичными мотивами для внедрения плазмохимического разделения кристаллов являются экономия средств, обусловленная уменьшением ширины линий разделения кристаллов, что позволяет разместить на пластине больше чипов, а также более высокие прочность и качество кристаллов по сравнению с результатами резки пилой или лазером, когда высока вероятность механических или термических повреждений.
Плазменная резка открывает новые возможности во многих областях. Например, можно создавать устройства круглой формы для медицинских задач или эффективно обрабатывать ультратонкие пластины. Теоретически, могут использоваться любые материалы при условии, что линии разделения кристаллов будут пригодны для плазменного травления.
Уже достаточно хорошо отработано плазмохимическое разделение кристаллов на кремниевых пластинах, хотя при решении конкретных задач следует учитывать затраты на интеграцию новой технологии, включая необходимость координации между разработчиками и производителями полупроводниковых приборов. Плазменное травление металлов пока невозможно, но мы работаем над различными методами решения этой проблемы, такими как технология лазерной абляции, предоставляемая нашим партнером DISCO. При травлении GaAs-пластин возникают проблемы из-за использования хлорной плазмы, которая должна быть полностью удалена с поверхности чипов во избежание коррозии.
Насколько успешно сотрудничество с корпорацией DISCO в области систем плазмохимического разделения кристаллов?
Для эффективного продвижения новой технологии разделения кристаллов нам требовался сильный партнер с развитой структурой продаж и сервиса, специализирующийся в данном сегменте рынка. Кооперация с DISCO стало оптимальным решением, поскольку помогает совершенствовать нашу технологию, используя опыт мирового лидера в области систем разделения кристаллов и утонения пластин. Для нашего японского партнера сотрудничество с Plasma-Therm выгодно, поскольку позволило предложить заказчикам полную линейку решений для резки пластин, включая механические, лазерные и плазмохимические системы. В настоящее время продано девять модулей плазмохимического разделения, что может быть оценено как скромный результат, но следует учитывать, что пока технология находится в стадии адаптации к требованиям рынка.
Каковы основные области новых разработок?
Во-первых, ведется оптимизация режимов травления тонких слоев нитрида галлия. Во-вторых, большой интерес вызывает технология атомно-слоевого травления (ALE), позволяющая с высокой селективностью удалять слои и их элементы атомарной толщины. В-третьих, важной задачей является повышение скорости глубокого травления кремния, что обеспечит снижение затрат, в частности, в производстве МЭМС. И, наконец, постоянно ведется работа по повышению надежности и стабильности технологических процессов и оборудования для крупносерийного производства.
Как ведется совместная работа с ООО "ЗЭНКО ПЛАЗМА" по поставкам оборудования на российском рынке?
На российском рынке наиболее востребованы системы плазмохимического травления и осаждения серий Vision, Apex и VERSALINE. Инженеры и специалисты нашего партнера в России осуществляют полный цикл работ по решению задач заказчика: согласование технических и технологических условий и требований заказчика, подбор соответствующих требованиям моделей и конфигураций оборудования, организация лабораторных испытаний на производственном предприятии в США с предоставлением заказчику отчета о достигнутых результатах, согласование требований к инженерной инфраструктуре для успешного запуска и функционирования оборудования с выполнением в случае необходимости проектной работы, в частности по изменению существующей инфраструктуры или созданию ее с нуля в соответствии с требованиями и нормами технических регламентов РФ. Так, например, возможно проектирование и поставка систем газоподачи и газоподготовки, утилизации выбросов, вакуумпроводов, климатических систем, чистых помещений. "ЗЭНКО ПЛАЗМА" осуществляет приемку оборудования на фабрике в США или Швеции, причем возможно участие представителей конечного пользователя, после чего организует доставку в Россию и таможенное оформление прошедшего приемку оборудования. Затем специалисты "ЗЭНКО ПЛАЗМА" выполняют полный комплекс работ по монтажу, подключению и проверке оборудования на соответствие технологическим и техническим требованиям. В случае, если оборудование поставляется с нестандартными процессами, возможно участие нашего технолога. После ввода оборудования в эксплуатацию обеспечиваются гарантийное обслуживание и поддержка пользователя. За время совместной работы компания "ЗЭНКО ПЛАЗМА" зарекомендовала себя как надежный и квалифицированный партнер, что позволяет нам с уверенностью предлагать наше сложное высокотехнологичное оборудование российским заказчикам.
Интервью: Дмитрий Гудилин
Отзывы читателей
